资源简介

2025届广东省深圳市高三下学期第一次调研考试（一模）生物试卷
1．（2025·深圳模拟）2024年全国生态日的主题是“加快经济社会发展全面绿色转型”，其中强调绿色发展、低碳生活。下列日常做法中，不符合低碳生活理念的是（　　）
A．纸张尽量双面使用 B．夏天空调温度不要调太低
C．随手关灯、休息时关闭电脑 D．尽量使用一次性的塑料筷子
【答案】D
【知识点】全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、纸张双面使用，可减少纸张消耗。造纸需砍伐树木，减少纸张使用能保护森林资源，降低树木砍伐对生态的破坏，同时减少造纸过程中的能源消耗和碳排放，A不符合题意；
B、夏天空调温度调得过低，会消耗更多电能。适当调高温度，可降低空调能耗，减少发电过程中因燃烧化石燃料产生的二氧化碳排放，B不符合题意；
C、随手关灯、休息时关闭电脑，能避免不必要的电能浪费。减少用电，即减少发电过程中的能源消耗和碳排放，C不符合题意；
D、一次性塑料筷子由塑料制成，生产塑料需消耗大量石油等化石资源，且塑料难以降解，使用后丢弃会造成白色污染，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】低碳生活理念是指在日常生活中，通过减少能量消耗、降低温室气体（主要是二氧化碳 ）排放，来实现环境保护与可持续发展的一种生活观念。
2．（2025·深圳模拟）细胞周期中存在一些检验点，有丝分裂中的后期到末期主要检查的是（　　）
A．纺锤体的组装 B．赤道板的形成
C．染色体的联会 D．染色体的分离
【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、纺锤体的组装主要在有丝分裂前期进行，在前期纺锤体开始形成，其组装情况在前期和中期会受到监控，确保染色体能正确排列和分离 ，并非后期到末期主要检查的内容，A不符合题意；
B、赤道板是细胞有丝分裂中期，染色体的着丝粒排列在细胞中央形成的一个平面，它是虚拟的位置，不是一个实际结构，不存在对其形成的检查，B不符合题意；
C、染色体的联会发生在减数第一次分裂前期，同源染色体两两配对，而有丝分裂过程中不会发生染色体联会现象，C不符合题意；
D、在有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分离成为染色体并移向细胞两极；末期时细胞即将完成分裂。后期到末期主要检查染色体是否正确分离，以保证子细胞染色体数目和遗传物质的准确分配，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】有丝分裂可以分为前期、中期、后期和末期。有丝分裂最重要的变化是，在纺锤体作用下将亲代细胞复制的染色体平均分配到两个子细胞中，从而保持了细胞在遗传上的稳定性。
3．（2025·深圳模拟）ATP检测试剂盒检测微生物数量的原理是：试剂盒中含充足荧光素和荧光素酶，荧光素接受ATP提供的能量，在荧光素酶的催化下产生荧光，根据荧光的强度可推算出待测样品中微生物的数量。上述推算依据的主要前提是（　　）
A．试剂盒中ATP的含量相同
B．试剂盒中荧光素的含量相同
C．每个活细胞中ATP的含量大致相同
D．微生物细胞中ATP的合成场所相同
【答案】C
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、试剂盒中ATP不是由微生物提供，而是利用微生物细胞内的ATP使荧光素发光，所以试剂盒中ATP含量相同并非推算微生物数量的主要前提，A不符合题意；
B、试剂盒中荧光素含量相同，只能保证荧光反应的一个条件相对稳定，但不是根据荧光强度推算微生物数量的关键前提，B不符合题意；
C、因为每个活细胞中ATP的含量大致相同，那么样品中微生物细胞数量越多，所含ATP总量就越多，在荧光素和荧光素酶充足的情况下，产生的荧光强度就越强。所以根据荧光强度就可以推算出待测样品中微生物的数量，这是主要前提， C符合题意；
D、微生物细胞中ATP的合成场所与根据荧光强度推算微生物数量并无直接关联，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】ATP是由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成的。ATP是一种高能磷酸化合物，在细胞中，它与ADP的相互转化实现储能和放能，从而保证细胞各项生命活动的能量供应。
4．（2025·深圳模拟）动物神经细胞膜上的钠钾泵具有ATP水解酶活性，可以将Na+泵出细胞，同时将K+泵入细胞，钠钾泵对Na+和K+的运输方式是（　　）
A．都是主动运输 B．都是协助扩散
C．Na+是协助扩散，K+是主动运输 D．Na+是主动运输，K+是协助扩散
【答案】A
【知识点】三种跨膜运输方式的比较；主动运输
【解析】【解答】主动运输是指物质逆浓度梯度或电化学梯度，在载体蛋白和能量的作用下将物质运进或运出细胞膜的过程。动物神经细胞膜上的钠钾泵可以将Na+泵出细胞，同时将K+泵入细胞，这个过程中Na+和K+都是逆浓度梯度运输，且钠钾泵具有ATP水解酶活性，能够水解ATP提供能量，所以钠钾泵对Na+和K+的运输方式都是主动运输。而协助扩散是顺浓度梯度运输，不需要消耗能量，与钠钾泵的运输特点不符，BCD不符合题意，A符合题意。
故答案为：A。
【分析】物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。
5．（2025·深圳模拟）患者1和患者2的性染色体组成分别是XXY和XYY。经研究发现两位患者都是由于父方减数分裂异常导致。分析精母细胞发生异常分裂最可能的时期是（　　）
选项 患者1 患者2
A 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅰ
B 减数分裂Ⅱ 减数分裂Ⅱ
C 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
D 减数分裂Ⅱ 减数分裂Ⅰ
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】精子的形成过程；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】患者1（XXY）：患者1多了一条X染色体，原因是父方减数分裂异常。父方精母细胞在减数分裂Ⅰ时，同源染色体（XY）未分离，导致产生了含XY的次级精母细胞。该次级精母细胞在减数分裂Ⅱ时，着丝粒正常分裂，最终形成了含XY的精子，与正常含X的卵细胞结合，就会形成XXY的受精卵。
患者2（XYY）：患者2多了一条Y染色体，是由于父方精母细胞在减数分裂Ⅱ时出现异常。在减数分裂Ⅱ后期，Y染色体的着丝粒分裂后，两条Y染色体移向了细胞的同一极，导致形成了含YY的精子。该含YY的精子与正常含X的卵细胞结合，从而形成了XYY的受精卵。
所以，患者1精母细胞异常分裂发生在减数分裂Ⅰ，患者2精母细胞异常分裂发生在减数分裂Ⅱ，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】进行有性生殖的生物，在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中，染色体只复制一次，而细胞经减数分裂连续分裂两次，最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
6．（2025·深圳模拟）T细胞被激活并快速增殖时，T细胞内tRNA反密码子环中的“滑动”位点上的甲基化修饰显著减少。则甲基化修饰作用的结果是（　　）
A．提高转录效率 B．降低转录效率
C．提高翻译效率 D．降低翻译效率
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译；表观遗传
【解析】【解答】tRNA的作用是在翻译过程中携带氨基酸并识别mRNA上的密码子，将氨基酸转运到核糖体上进行蛋白质合成。T细胞被激活并快速增殖时，需要大量合成蛋白质，此时tRNA反密码子环中的“滑动”位点上的甲基化修饰显著减少，说明甲基化修饰会对tRNA的功能产生影响，进而影响翻译过程。甲基化修饰减少能促进T细胞快速增殖，可推测甲基化修饰会降低翻译效率，使蛋白质合成速度减慢。因为如果甲基化修饰提高转录或翻译效率，那么在T细胞快速增殖需要大量合成蛋白质时，甲基化修饰应该增加而不是减少。所以甲基化修饰作用的结果是降低翻译效率，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成，包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板，按照密码子和氨基酸之间的对应关系，在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
7．（2025·深圳模拟）研究人员在实验室使用杀虫剂处理螺旋蝇，实验结果如图。据图分析杀虫剂处理后群体中个体数上升的原因是（　　）
A．杀虫剂处理导致螺旋蝇产生抗药性基因突变
B．在杀虫剂作用下螺旋蝇的基因频率发生不定向改变
C．杀虫剂处理导致螺旋蝇生殖隔离的形成
D．杀虫剂使抗药性变异得到保留并逐渐积累
【答案】D
【知识点】生物的进化综合
【解析】【解答】A、基因突变具有不定向性，且在杀虫剂处理之前，螺旋蝇种群中就可能已经存在抗药性基因突变，杀虫剂只是起到选择作用，而不是诱导产生抗药性基因突变，A不符合题意；
B、在杀虫剂的选择作用下，螺旋蝇种群中抗药性基因频率会定向增加，不抗药基因频率定向降低，基因频率的改变是定向的，B不符合题意；
C、从图中只能看出群体个体数的变化，并没有信息表明杀虫剂处理导致了螺旋蝇生殖隔离的形成，C不符合题意；
D、杀虫剂对螺旋蝇进行选择，抗药性个体存活下来，不抗药个体被淘汰，使得抗药性变异得到保留并逐渐积累，经过多代选择后，抗药个体数量增多，从而导致群体中个体数上升，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。
8．（2025·深圳模拟）可卡因是一种多巴胺转运蛋白阻断剂，它会使多巴胺无法被运回突触小体，此时机体会做出调整，使神经元的兴奋维持在正常水平。据此判断吸食可卡因导致的后果是（　　）
A．突触间隙多巴胺增多，突触后膜上多巴胺受体减少
B．突触间隙多巴胺减少，突触后膜上多巴胺受体增加
C．突触间隙多巴胺增多，突触后膜上多巴胺受体增加
D．突触间隙多巴胺减少，突触后膜上多巴胺受体减少
【答案】A
【知识点】突触的结构；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】正常情况下，多巴胺发挥作用后会被多巴胺转运蛋白运回突触小体。而可卡因是多巴胺转运蛋白阻断剂，会阻止多巴胺被运回突触小体，这就导致多巴胺在突触间隙积累，使得突触间隙多巴胺增多。由于突触间隙多巴胺持续增多，机体会做出调整使神经元兴奋维持在正常水平，一种可能的调整方式就是减少突触后膜上多巴胺受体的数量，这样可以降低突触后膜对多巴胺的敏感性，从而使神经元的兴奋维持在正常水平。所以吸食可卡因会导致突触间隙多巴胺增多，突触后膜上多巴胺受体减少，BCD不符合题意，A符合题意。
故答案为：A。
【分析】①兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢，引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质。②神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近。③神经递质与突触后膜上的受体结合。④突触后膜上的离子通道发生变化，引发电位变化。⑤神经递质被降解或回收。
9．（2025·深圳模拟）研究人员选取洋葱鳞茎不断膨大的生长过程中的四叶期（P1）、鳞茎膨大初期（P2）、中期（P3）及后期（P4），测定鳞茎组织中生长素的含量，结果如图。下列分析合理的是（　　）
A．洋葱鳞茎的直径在P3时期最大
B．生长素对洋葱鳞茎的膨大具有一定的促进作用
C．洋葱鳞茎生长的最适IAA浓度在1.0μg·g-1左右
D．实验结果表明生长素对洋葱鳞茎的生长既有促进也有抑制
【答案】B
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性
【解析】【解答】A、从图中只能看出不同时期洋葱鳞茎组织中生长素的含量，无法直接得出生长素含量与洋葱鳞茎直径大小的关系，所以不能确定P3时期洋葱鳞茎直径最大，A不符合题意；
B、在洋葱鳞茎不断膨大的生长过程中（从四叶期到鳞茎膨大后期 ），均检测到有生长素，且生长素含量有一定变化，说明生长素对洋葱鳞茎的膨大具有一定的促进作用，B符合题意；
C、该实验仅测定了四个不同生长时期洋葱鳞茎组织中生长素的含量，没有设置一系列不同生长素浓度梯度的对照实验，无法确定洋葱鳞茎生长的最适IAA浓度，C不符合题意；
D、实验中只呈现了不同时期洋葱鳞茎组织中生长素的含量，没有体现出生长素对洋葱鳞茎生长的抑制作用相关信息，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】生长素所发挥的作用，因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长。例如，顶芽产生的生长素逐渐向下运输，枝条上部的侧芽处生长素浓度较高，侧芽的发育受到抑制，植株因而表现出顶端优势。去掉顶芽后，侧芽处的生长素浓度降低，于是侧芽萌动、加快生长。幼嫩的细胞对生长素敏感，衰老细胞则比较迟钝；不同器官对生长素的敏感程度也不一样。
10．（2025·深圳模拟）在部分地区，牛的胚胎移植技术已进入生产应用阶段，胚胎移植时受体母牛须具备的条件是（　　）
A．具有产奶量较高等优良性状 B．与供体母牛的遗传特性一致
C．免疫力正常且具有健康体质 D．与供体母牛的繁殖潜能相当
【答案】C
【知识点】胚胎移植
【解析】【解答】A、胚胎移植时，受体母牛主要作用是为胚胎提供孕育的环境，并非要求其具有产奶量较高等优良性状，具有优良性状的是供体母牛，A不符合题意；
B、受体母牛不需要与供体母牛遗传特性一致，受体母牛不影响胚胎的遗传物质，只是提供孕育场所，B不符合题意；
C、受体母牛需要免疫力正常且具有健康体质，这样才能为移植的胚胎提供良好的孕育环境，保证胚胎能够正常发育，C符合题意；
D、供体母牛要求繁殖能力强等繁殖潜能高的特点，受体母牛主要是能承担孕育胚胎的任务，不要求与供体母牛繁殖潜能相当，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。
11．（2025·深圳模拟）野猪为杂食性哺乳动物，繁殖能力较强，随着生态修复工程的实施，某地野猪种群数量增长。据此对野猪种群数量增长的合理解释是（　　）
A．野猪具有相对稳定的生态位
B．食物充足利于野猪的生长繁殖
C．野猪逃避捕食者的能力明显提高
D．野猪的天敌数量大幅减少
【答案】B
【知识点】种群的数量变动及其原因；当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源情况以及与其他物种的关系等。相对稳定的生态位并不能直接解释野猪种群数量在生态修复工程实施后增长，A不符合题意；
B、生态修复工程实施后，生态环境改善，食物资源变得更加充足。野猪作为杂食性动物，充足的食物有利于其生长、发育和繁殖，从而导致种群数量增长，B符合题意；
CD、虽然野猪逃避捕食者能力提高和野猪天敌数量大幅减少会使死亡率降低，但是仅死亡率降低并不直接等同于种群数量增长。种群数量增长涉及出生率、死亡率、迁入率和迁出率等多种因素，CD不符合题意；
故答案为：B。
【分析】一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。例如，同样是缺少食物，种群密度越高，该种群受食物短缺的影响就越大，因此，这些因素称为密度制约因素。而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，因此被称为非密度制约因素。例如，在遭遇寒流时，有些昆虫种群不论其种群密度高低，所有个体都会死亡。
12．（2025·深圳模拟）某兴趣小组用如图装置进行“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的探究实践。下列叙述正确的是（　　）
A．甲瓶封口后立即与乙瓶连通确保反应同步进行
B．甲瓶排出的CO2可能产自酵母菌的线粒体基质
C．乙瓶的溶液变浑浊表明酵母菌已经产生了CO2
D．检测乙醇时向乙瓶加含重铬酸钾的浓硫酸溶液
【答案】B
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、甲瓶封口后不能立即与乙瓶连通，因为甲瓶中存在氧气，此时酵母菌进行有氧呼吸，会产生二氧化碳，若立即连通，会使乙瓶中溴麝香草酚蓝溶液因酵母菌有氧呼吸产生的二氧化碳的影响而变色，干扰实验结果，无法保证后续实验中无氧呼吸情况的准确性。因此应先让甲瓶静置一段时间，等瓶内氧气被酵母菌消耗完后再与乙瓶连通，A不符合题意；
B、酵母菌有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中产生CO2，无氧呼吸在细胞质基质中产生CO2，所以甲瓶排出的CO2可能产自酵母菌的线粒体基质（有氧呼吸时 ），B符合题意；
C、乙瓶中是溴麝香草酚蓝溶液，用于检测CO2，溶液由蓝变绿再变黄，而不是变浑浊。澄清石灰水变浑浊可表明酵母菌产生了CO2 ，C不符合题意；
D、检测乙醇应从甲瓶中取样，因为乙醇是酵母菌无氧呼吸的产物，存在于甲瓶酵母菌培养液中，而不是向乙瓶加含重铬酸钾的浓硫酸溶液，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇（俗称酒精）发生化学反应，变成灰绿色。具体做法是：各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入2支干净的试管中。向试管中分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液（质量分数为95%~97%）并轻轻振荡，使它们混合均匀。观察试管中溶液的颜色变化。由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。
13．（2025·深圳模拟）研究人员探讨了不同种植模式和施氮水平对田间杂草种群和群落结构的影响，部分结果如下表，下列叙述正确的是（　　）
种植模式 施氮水平 杂草种类 杂草平均密度
甜玉米-大豆 0 20 58.44
甜玉米-大豆 150 23 54.11
甜玉米-大豆 300 18 41.78
甜玉米 0 20 70.11
甜玉米 150 18 49.33
甜玉米 300 16 41.44
大豆 0 19 41.11
A．玉米和大豆是田间杂草生长的非密度制约因素
B．相同施氮水平下，甜玉米-大豆间作对杂草生长有利
C．施氮在一定程度上能够降低甜玉米地田间杂草密度
D．甜玉米单独种植条件下杂草的物种丰富度更高
【答案】C
【知识点】种群综合
【解析】【解答】A、密度制约因素是指其作用强度随种群密度而变化的因素，非密度制约因素是指其作用强度与种群密度无关的因素。玉米和大豆与杂草存在竞争关系，杂草生长受玉米和大豆的影响程度和它们的种群密度有关，所以玉米和大豆是田间杂草生长的密度制约因素，A不符合题意；
B、对比相同施氮水平下甜玉米 - 大豆间作和甜玉米单作的杂草平均密度，如施氮水平为0时，甜玉米 - 大豆间作杂草平均密度为58.44，甜玉米单作杂草平均密度为70.11；施氮水平为150时，甜玉米 - 大豆间作杂草平均密度为54.11，甜玉米单作杂草平均密度为49.33 。可见相同施氮水平下，甜玉米 - 大豆间作并不都对杂草生长有利，B不符合题意；
C、从甜玉米单作的数据看，施氮水平从0到150、300时，杂草平均密度从70.11降低到49.33、41.44 ；甜玉米 - 大豆间作时，施氮水平从0到150、300时，杂草平均密度从58.44降低到54.11、41.78 。说明施氮在一定程度上能够降低甜玉米地田间杂草密度，C符合题意；
D、物种丰富度是指群落中物种数目的多少。甜玉米 - 大豆间作在施氮水平为150时杂草种类为23，甜玉米单独种植施氮水平为150时杂草种类为18 ，说明不是甜玉米单独种植条件下杂草的物种丰富度就更高，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。例如，同样是缺少食物，种群密度越高，该种群受食物短缺的影响就越大，因此，这些因素称为密度制约因素。而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，因此被称为非密度制约因素。
（2）不同群落的物种组成不同，物种的数目也有差别。一个群落中的物种数目，称为物种丰富度。
（3）种间关系主要有原始合作（互惠）、互利共生、种间竞争、捕食和寄生等。
14．（2025·深圳模拟）为探究甲状腺激素（FT3、FT4）和TSH的表达水平对甲状腺结节性质的评估价值，研究人员进行了分组实验，部分结果如下表。下列分析正确的是（　　）
组别 FT3（mmol/L） FT4（mmol/L） TSH（mIU/mL）
恶性结节组 5.84 20.78 2.92
良性结节组 5.67 18.90 2.23
健康对照组 4.26 14.61 1.94
A．甲状腺结节患者同时也是甲状腺机能亢进患者
B．甲状腺结节患者机体的代谢水平会明显降低
C．恶性结节患者甲状腺激素分泌过程不存在反馈调节
D．三个指标对于恶性结节的临床诊断都具有价值
【答案】D
【知识点】激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、甲状腺机能亢进患者体内甲状腺激素水平通常高于正常水平。从表格看，虽然甲状腺结节患者（包括恶性结节组和良性结节组 ）的FT3、FT4水平比健康对照组高，但不能简单认为甲状腺结节患者就同时是甲状腺机能亢进患者，二者不是等同关系，A不符合题意；
B、甲状腺结节患者的FT3、FT4水平比健康对照组高，甲状腺激素可促进机体代谢，所以甲状腺结节患者机体的代谢水平不会明显降低，反而可能升高，B不符合题意；
C、甲状腺激素分泌存在反馈调节机制，无论恶性结节患者还是其他情况，该反馈调节机制一般是存在的，只是激素水平可能因疾病发生改变，C不符合题意；
D、恶性结节组的FT3、FT4、TSH指标与良性结节组和健康对照组均存在差异，说明这三个指标对于恶性结节的临床诊断都具有价值，可作为评估指标，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】当机体感受到寒冷等刺激时，相应的神经冲动传到下丘脑，下丘脑分泌TRH（促甲状腺激素释放激素）；TRH运输到并作用于垂体，促使垂体分泌TSH（促甲状腺激素）；TSH随血液循环到达甲状腺，促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时，又会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，进而使甲状腺激素的分泌减少而不至于浓度过高。也就是说，在甲状腺激素分泌的过程中，既存在分级调节，也存在反馈调节。
15．（2025·深圳模拟）家族性高胆固醇血症是常染色体单基因遗传病，发病主要原因是低密度脂蛋白受体基因突变为E140K基因，使血清低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平升高。下表为某患者（Ⅲ-1）相关家庭成员的基因型，如图为其家庭的遗传系谱图。下列分析错误的是（　　）
成员 基因型
Ⅱ-1 +/+
Ⅱ-2 E140K/+
Ⅱ-3 E140K/+
Ш-1 E140K/E140K
注：＋表示正常基因
A．Ⅰ-1的基因型一定为E140K/+
B．Ⅰ-2一定带有正常基因
C．Ш-1的致病基因一定来自Ⅰ-1和Ⅱ-3
D．Ш-1父母生育的女儿正常的概率为1/4
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；人类遗传病的类型及危害；遗传系谱图
【解析】【解答】A、已知家族性高胆固醇血症是常染色体单基因遗传病，Ⅲ - 1的基因型为E140K/E140K，Ⅱ - 2的基因型为E140K/+ ，Ⅱ - 1的基因型为+/+ 。由于Ⅱ - 2携带致病基因E140K，Ⅰ - 1患病，所以Ⅰ - 1的基因型一定为E140K/+，A不符合题意；
B、Ⅱ - 2的基因型为E140K/+ ，Ⅱ - 1的基因型为+/+ ，Ⅲ - 1的基因型为E140K/E140K，说明Ⅱ - 2的正常基因来自Ⅰ - 2，所以Ⅰ - 2一定带有正常基因，B不符合题意；
C、Ⅲ - 1的基因型为E140K/E140K，其致病基因一个来自Ⅱ - 2，一个来自Ⅱ - 3；Ⅱ - 2的致病基因来自Ⅰ - 1，所以Ⅲ - 1的致病基因来自Ⅰ - 1和Ⅱ - 3，而不是Ⅰ - 1和Ⅱ - 3直接将致病基因传递给Ⅲ - 1，C符合题意；
D、Ⅱ - 2（E140K/+ ）和Ⅱ - 3（E140K/+ ）生育的女儿是正常（+/+ ）的概率为1/4，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
16．（2025·深圳模拟）为探究DNA片段P与O2蛋白结合的关键位点，研究者获得片段P不同位点的突变体M1、M2和M3，用O2蛋白进行结合试验，并用指示探针（带荧光的片段P）等进行检测，结果如图。下列分析正确的是（　　）
注：“－”表示未添加，“+”表示添加，指示探针的浓度很低
A．条带1越宽说明O2蛋白与待测物的结合越强
B．显示条带2就说明O2蛋白与P无法结合
C．M1的突变位点几乎不影响O2蛋白的结合
D．M2和M3与O2蛋白的结合强度相同
【答案】C
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、条带1的宽窄代表的是O2蛋白与指示探针结合多少；条带2的宽窄代表的是游离的指示探针多少。O2蛋白与待测物结合越多，游离的指示探针就越多。条带1越宽说明O2蛋白与指示探针的结合越强，探针与待测物的结合越弱，A不符合题意；
B、显示条带2说明有游离的指示探针存在，但不能就此说明O2蛋白与P无法结合，有可能是部分结合，仍有游离的指示探针，B不符合题意；
C、从图中看，M1组的条带1和条带2情况与P组相似，说明M1的突变位点几乎不影响O2蛋白的结合，C符合题意；
D、M2和M3组的条带1和条带2宽窄有差异，说明它们与O2蛋白的结合强度不同，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，这个过程就是电泳。PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来。
17．（2025·深圳模拟）为选育适应弱光环境的优质水稻品种，研究人员通过γ射线诱变籼稻获得1株早熟 绿突变体水稻pe-1，并对水稻弱光胁迫的响应机制进行一系列研究。回答下列问题：
（1）为了进行后续研究，研究人员通过　 　获得更多能稳定遗传的pe-1水稻。
（2）在水稻生长关键期，对野生型和pe-1水稻进行25％遮光处理7天，定期采集等量叶片浸泡在　 　（试剂）中浸提光合色素，直至叶片的颜色变成　 　，再进行后续操作。
（3）经测定，野生型和pc-1叶绿素含量如图。据图分析，弱光胁迫后pe-1水稻叶片的黄化程度比野生型　 　（填“低”或“高”），依据是　 　。
（4）除光照外，CO2浓度也是影响光合作用的重要因素。绿叶吸收的CO2，在Robixco催化下，与C5结合，该过程是在细胞内的　 　发生，被称作　 　。在水稻大田种植过程中，试提出提高CO2供应量的一种具体措施　 　。
【答案】（1）连续自交或单倍体育种
（2）无水乙醇；白色
（3）低；pe-1叶片中叶绿素含量随着天数的增加而变多，而野生型的却减少
（4）叶绿体基质；二氧化碳的固定；施用农家肥（有机肥）
【知识点】光合作用综合
【解析】【解答】（1）要获得更多能稳定遗传的pe - 1水稻，对于突变体水稻（一般为杂合子），可以通过连续自交，逐代淘汰不符合要求的个体，最终获得纯合子；也可以采用单倍体育种，通过花药离体培养获得单倍体植株，再用秋水仙素处理使染色体加倍，快速获得纯合子。故答案为连续自交或单倍体育种。
（2）光合色素能溶解在有机溶剂中，无水乙醇是常用的提取光合色素的试剂。当光合色素被充分提取后，叶片中的色素减少，颜色会变成白色。
（3）从图中可以看出，随着弱光胁迫时间增加，pe - 1叶片中叶绿素含量逐渐增多，而野生型水稻叶片中叶绿素含量逐渐减少。叶绿素含量相对高时，叶片黄化程度低，所以pe - 1水稻叶片的黄化程度比野生型低。
（4）二氧化碳与C5结合形成C3的过程是光合作用暗反应中的二氧化碳固定过程，该过程发生在叶绿体基质中。在水稻大田种植中，施用农家肥（有机肥），微生物分解农家肥会释放出二氧化碳，从而提高二氧化碳供应量，所以第3空可填施用农家肥（有机肥）。
【分析】（1）利用单倍体植株培育新品种，能明显缩短育种年限。育种工作者常常采用花药（或花粉）离体培养的方法来获得单倍体植株，然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍，恢复到正常植株的染色体数目。用这种方法培育得到的植株，不但能够正常生殖，而且每对染色体上成对的基因都是纯合的，自交的后代不会发生性状分离。
（2）绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
（3）在光反应中，叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量，裂解水，生成高能化合物ATP和NADPH，同时释放氧气；NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应（卡尔文循环），最终将二氧化碳合成为糖分子，并将能量储存到糖分子中。
（1）为了进行后续研究，研究人员通过连续自交或单倍体育种获得更多能稳定遗传的pe-1水稻。
（2）提取光合色素常用的试剂是无水乙醇，因为光合色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。 当叶片中的色素被充分提取到无水乙醇中后，叶片的颜色会变成白色，再进行后续操作。
（3）从图中可以看出，在弱光胁迫下，野生型水稻叶绿素含量下降幅度比pe - 1水稻大。 叶绿素含量高叶片颜色深，黄化程度低；叶绿素含量低叶片颜色浅，黄化程度高。pe-1叶片中叶绿素含量随着天数的增加而变多，而野生型的却减少，由于野生型水稻叶绿素含量下降幅度大，所以其叶片黄化程度高，即弱光胁迫后pe - 1水稻叶片的黄化程度比野生型低。
（4）绿叶吸收的CO2，在Robixco催化下，与C5结合，为光合作用的暗反应阶段，场所在叶绿体基质，该过程被称为二氧化碳的固定，在水稻大田种植过程中，可以通过增施有机肥来提高CO2 供应量。因为有机肥在分解过程中会产生大量的二氧化碳，从而增加田间二氧化碳浓度。
18．（2025·深圳模拟）玉米是雌雄同株异花作物，利用雄性不育系开展玉米杂交育种能提高玉米产量。科研人员对玉米雄性不育系进行研究，回答下列问题：
（1）科研人员获得了玉米核雄性不育系7024，其性状由单基因控制，其与野生型杂交的F1群体均可育，再将F1自交、F1与亲本7024进行杂交，结果如下表，据表分析，该不育系的不育性状为　 　（填“显性”或“隐性”）性状，F1的基因型为　 　（相关基因用M/m表示）。
群体 总株数 可育株数 不可育株数
F1自交 964 717 247
F1×7024 218 116 102
（2）科研人员通过培育筛选获得温敏核雄性不育系zm/zm，该不育系表现出高温不育低温可育的特性，当处于低温环境时，其基因型为　 　（相关基因用ZM/zm表示）。与7024核雄性不育系相比，温敏核雄性不育系的缺点主要表现在　 　。
（3）科研人员采用玉米隐性核雄性不育系ms7/ms7创建了多控不有（MCS）技术体系，将育性恢复基因（Ms7）、花粉失活基因以及荧光标记基因组成中联表达框（pMCS），通过转基因技术获得转基因保持系，过程如图所示。
①转基因保持系与核雄性不育系杂交，子代不育系的比例为　 　。
②pMCS中的荧光标记基因表达的荧光蛋白能使玉米呈现红色，野生型玉米为黄色，则转基因保持系自交获得F1种子的颜色及比例是　 　。
【答案】（1）隐性；Mm
（2）zm/zm；容易受到环境温度的影响
（3）100％；红色∶黄色＝1∶1
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性；基因的分离规律的实质及应用；基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】（1）核雄性不育系7024与野生型杂交，F1群体均可育，说明不育性状相对可育性状为隐性。F1自交后代出现性状分离，且可育株数与不可育株数比例约为3∶1（717∶247≈3∶1） ，符合杂合子自交的性状分离比。F1与亲本7024（隐性纯合子）杂交，后代可育与不可育比例约为1∶1（116∶102≈1∶1），符合测交结果，所以F1的基因型为Mm。
（2）温敏核雄性不育系zm/zm在低温环境下可育，说明低温时其基因型就是zm/zm。与7024核雄性不育系相比，温敏核雄性不育系的育性受温度影响，在高温时不育，低温时可育，容易受到环境温度的影响，这是其主要缺点。
（3）①转基因保持系（ms7/ms7；pMCS1 - ）与核雄性不育系（ms7/ms7）杂交，由于转基因保持系产生的含pMCS1 - 的花粉失活，只能产生含ms7的可育花粉，所以子代基因型都是ms7/ms7，不育系的比例为100％ 。
②转基因保持系（ms7/ms7；pMCS1 - ）自交，含pMCS1 - 的花粉失活，只能产生含ms7的可育花粉，而卵细胞有含ms7和含ms7及pMCS1 - 两种类型，且比例为1∶1 。受精后，含pMCS1 - 的种子因有荧光标记基因表达呈现红色，不含pMCS1 - 的种子为黄色，所以F1种子颜色及比例是红色∶黄色＝1∶1 。
【分析】基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
（1）依据题干信息，雄性不育系7024与野生型杂交的F1群体均可育，且F1（可育）自交，后代出现不育株，说明，雄性不育性状为隐性性状，野生型为显性性状，也说明了F1的基因型为Mm。
（2）温敏核雄性不育系zm/zm，高温不育低温可育，即在低温环境下表现为可育，但并不改变植株的基因型zm/zm。与7024核雄性不育系相比，温敏核雄性不育系的缺点主要在于该株系容易受环境因素影响。
（3）①依据题干信息，转基因保持系ms7/ms7：pMCSl-，当作为父本时，只能产生ms7一种雄配子，与和雄性不育系（ms7/ms7）杂交时，后者只能产生ms7一种雌配子，雌雄配子结合，能使F1保持雄性不育性，所以转基因保持系与核雄性不育系杂交，子代不育系的比例为100%。
②转基因保持系ms7/ms7：pMCSl-自交时，可以产生ms7、ms7：pMCSl-两种雌配子，而只能产生ms7一种雄配子，雌雄配子随机结合，可以产生的ms7/ms、ms7/ms7：pMCSl-两种基因型，由于pMCS中的荧光标记基因表达的荧光蛋白能使玉米呈现红色，野生型玉米为黄色，所以两种基因型对应的表型分别为黄色和红色，比例关系为1：1。
19．（2025·深圳模拟）为研究睡眠缺失致死机制，研究人员以小鼠为研究对象，通过睡眠剥夺处理，进行了一系列实验，回答下列问题：
（1）长时间睡眠剥夺后，小鼠会出现多器官衰竭。临床上，多器官衰竭往往伴随着免疫系统功能异常，研究人员对睡眠剥夺小鼠的血清细胞因子进行检测，结果如图。据图推测的结论是：由免疫细胞分泌的细胞因子会随着　 　，细胞因子具有　 　的作用，并且这种作用会表现出正反馈调节，导致免疫系统　 　，引发多器官衰竭。
（2）PGD2是一种主要存在于中枢神经系统的内源性促睡眠因子，研究人员对循环系统中PGD2进行检测，得到如图结果。根据图并给合前述研究，推测睡眠缺失与致死之间最有可能的联系是　 　。ABCC转运蛋白是将PGD2转运到循环系统的关键载体蛋白，为验证上述联系，研究人员设计的实验思路是　 　。
（3）研究发现DP1与DP2部是PGD2作用的受体，为了确定引起免疫反应的信号通路，进行下表4组实验。若实验结果为　 　，表明可支持PGD2-DP1是免疫反应信号的通路。
组别 处理
1 睡眠剥夺小鼠
2 睡眠剥夺小鼠+DP1激动剂
3 睡眠剥夺小鼠+DP2激动剂
4 睡眠剥夺小鼠+DP1激动剂+DP2激动剂
注：DP1激动剂只与DP1结合，DP2激动剂只与DP2结合，两种激动剂与PGD2的作用效果类似
（4）根据以上信息，为了减少睡眠缺失导致的小鼠死亡，试提出一个潜在的干预思路　 　（答出1点即可）。
【答案】（1）睡眠剥夺时间的增加而增加；促进免疫反应；攻击自身的组织和细胞
（2）睡眠缺失会引发中枢神经系统PGD2的增加，从而导致血浆中的PGD2增加进而引发免疫反应异常，攻击自身细胞导致死亡；用ABCC转运蛋白抑制剂处理睡眠剥夺小鼠，检测细胞因子的含量，与未用ABCC转运蛋白抑制剂的睡眠剥夺小鼠比较（或者用敲除ABCC基因的方法也可以）
（3）DP1激动剂处理组与DP1和DP2激动剂混合处理组的细胞因子含量明显增加
（4）抑制PGD2的合成、抑制PGD2转运到循环系统、抑制PGD2与DP1的结合、抑制免疫反应
【知识点】免疫功能异常；免疫系统的结构与功能
【解析】【解答】（1）从图中可以看出，随着睡眠剥夺时间从0h增加到12h、24h、48h，血清细胞因子的含量逐渐增加，所以由免疫细胞分泌的细胞因子会随着睡眠剥夺时间的增加而增加。多器官衰竭往往伴随着免疫系统功能异常，细胞因子含量增加导致多器官衰竭，说明细胞因子具有促进免疫反应的作用。这种促进作用引发免疫系统攻击自身的组织和细胞，进而引发多器官衰竭。
（2）结合前面血清细胞因子随睡眠剥夺时间增加的结果，以及血清PGD2在睡眠剥夺24h时显著增加的结果，推测睡眠缺失与致死之间最有可能的联系是睡眠缺失会引发中枢神经系统PGD2的增加，从而导致血浆中的PGD2增加进而引发免疫反应异常，攻击自身细胞导致死亡。要验证上述联系，即验证ABCC转运蛋白将PGD2转运到循环系统进而引发免疫反应异常这一过程。实验思路可以是用ABCC转运蛋白抑制剂处理睡眠剥夺小鼠，抑制PGD2转运到循环系统，检测细胞因子的含量，并与未用ABCC转运蛋白抑制剂的睡眠剥夺小鼠比较 。也可以采用敲除ABCC基因的方法，阻止ABCC转运蛋白合成来达到同样目的。
（3）如果PGD2 - DP1是免疫反应信号的通路，DP1激动剂（只与DP1结合）能激活该通路，DP1激动剂处理组会使细胞因子含量明显增加；DP1和DP2激动剂混合处理组，因为DP1激动剂能激活信号通路，也会使细胞因子含量明显增加；而DP2激动剂（只与DP2结合）处理组，不能激活PGD2 - DP1信号通路，细胞因子含量不会明显增加。所以若实验结果为DP1激动剂处理组与DP1和DP2激动剂混合处理组的细胞因子含量明显增加，表明可支持PGD2 - DP1是免疫反应信号的通路。
（4）根据前面的研究，睡眠缺失导致小鼠死亡与PGD2转运到循环系统引发免疫反应异常有关。那么潜在的干预思路可以从抑制这一过程的各个环节入手，比如抑制PGD2的合成，减少其来源；抑制PGD2转运到循环系统，阻止其引发免疫反应；抑制PGD2与DP1的结合，阻断免疫反应信号通路；抑制免疫反应，防止免疫系统攻击自身组织细胞等。
【分析】（1）人体的免疫包括非特异性免疫和特异性免疫。特异性免疫是通过体液免疫和细胞免疫两种方式，针对特定的病原体发生的免疫反应，它的分子基础是抗体与抗原、免疫细胞表面的受体与抗原的特异性结合。体液免疫主要靠体液中的抗体来作战，细胞免疫主要靠T细胞直接杀伤靶细胞。体液免疫和细胞免疫相互配合，共同完成对机体稳态的调节。
（2）免疫系统能够抵御病原体的侵袭，识别并清除体内衰老、死亡或异常的细胞，具有免疫防御、免疫自稳和免疫监视等三大功能。免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质等是免疫调节的结构与物质基础。
（1）据图可知，随着睡眠剥夺时间的延长，血清细胞因子的分泌量逐渐增加，细胞因子具有促进免疫反应的作用，并且这种作用会表现出正反馈调节。在此过程中，引发的器官衰竭，是由于在正反馈过程中，免疫系统攻击自身的组织和细胞。
（2）据图可知，睡眠剥夺24h，血清中PGD2的含量增加，结合小问1，可推知，睡眠缺失与致死之间的关系可能是睡眠缺失会引发中枢神经系统分泌的GD2增加，从而导致血浆中的PGD2增加，进而引发免疫反应异常，攻击自身细胞导致死亡。ABCC转运蛋白是将PGD2转运到循环系统的关键载体蛋白，为了验证上述联系，可以ABCC转运蛋白是否正常作为自变量，细胞因子的含量作为因变量，实验组可用ABCC抑制剂处理模型小鼠（睡眠剥夺小鼠），检测细胞因子的含量；对照组可用未用ABCC转运蛋白抑制剂的睡眠剥夺小鼠，检测细胞因子的含量。
（3）若PGD1-DP1是免疫反应信号的通路，则2组DP1激动剂处理组和4组DP1和DP2激动剂混合处理组的细胞因子含量明显增加，而1组睡眠剥夺小鼠和3组DP2激动剂处理组的细胞因子含量无明显变化。
（4）结合1、2、3问可知，睡眠剥夺和死亡的关系为，睡眠缺失会引发中枢神经系统PGD2的增加，从而导致血浆中的PGD2增加进而引发免疫反应异常，攻击自身细胞导致死亡，PGD2的作用，需要与DP1结合，所以为了减少睡眠缺失导致的小鼠死亡，可以从以下方面入手，进行干预：①抑制PGD2的合成；②抑制PGD2转运到循环系统；③抑制PGD2与DP1的结合；④抑制免疫反应。
20．（2025·深圳模拟）苦草是一种适应能力强的沉水植物，可以有效修复受多环芳烃（PAHs）污染的沉积物，回答下列问题：
（1）苦草富集的内生菌能促进PAHs的分解，降低PAHs对苦草的毒害，而苦草可以向内生菌提供养料，推测内生菌与苦草之间的种间关系是　 　，二者相互作用并不断演化的过程称为　 　。
（2）为研究苦草分解PAHs的机制，研究人员开展了如下实验。
①选取多株长势优良的苦草，并重点检查苦草的　 　（填部位），避免采集过程的影响。
②将处理后的苦草分成三组，对苦草根表面和沉积物进行下表中的处理，根据整个实验分析，推断表格中a和b的处理分别是　 　。
处理组 苦草根表面 沉积物
Ⅰ 不灭菌 灭菌
Ⅱ 灭菌 不灭菌
Ⅲ a b
③在三种处理条件下分别进行PAHs分解的模拟实验，15天后所测得结果如图，据图分析，　 　（填“苦草根表面”或“沉积物”）的微生物在PAHs降解过程中发挥着更大的作用。根据实验结果，从种间关系的角度提出进一步研究的假说　 　。
（3）综合上述分析，从生态学的角度就增强PAHs污染修复效果提出合理方案　 　。
【答案】（1）互利共生；协同进化
（2）根部；灭菌；苦草根表面；苦草（根表面）能够改善沉积物中PAHs分解菌的生长环境，或促进沉积物中PAHs分解菌的生长
（3）适当增加苦草的种群数量；改善沉积物中PAHs分解菌的生存环境（合理即可）
【知识点】协同进化与生物多样性的形成；种间关系
【解析】【解答】（1）由于苦草富集的内生菌能促进PAHs的分解，降低PAHs对苦草的毒害，而苦草可以向内生菌提供养料，这表明两者相互依存，彼此有利，所以内生菌与苦草之间的种间关系是互利共生。不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这一过程称为协同进化，所以二者相互作用并不断演化的过程称为协同进化。
（2）①因为苦草是通过根部与受污染的沉积物接触，其内生菌也主要在根部起作用，所以要重点检查苦草的根部，避免采集过程的影响。
②该实验是研究苦草分解PAHs的机制，Ⅰ组是苦草根表面不灭菌，沉积物灭菌；Ⅱ组是苦草根表面灭菌，沉积物不灭菌；那么Ⅲ组应该是苦草根表面和沉积物都灭菌，这样才能形成对照，全面探究苦草根表面和沉积物中的微生物对PAHs降解的作用，所以a和b的处理都是灭菌。
③从图中可以看出，Ⅰ组（苦草根表面不灭菌，沉积物灭菌）PAHs的降解率明显高于Ⅱ组（苦草根表面灭菌，沉积物不灭菌），说明苦草根表面的微生物在PAHs降解过程中发挥着更大的作用。根据实验结果，从种间关系的角度可以提出假说：苦草（根表面）能够改善沉积物中PAHs分解菌的生长环境，或促进沉积物中PAHs分解菌的生长。
（3）因为苦草和其根表面的微生物对PAHs污染修复有作用，所以适当增加苦草的种群数量，可以增强修复效果；改善沉积物中PAHs分解菌的生存环境，也能促进PAHs分解菌的作用，从而增强PAHs污染修复效果。
【分析】（1）物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化发展，这就是协同进化。
（2）种间关系主要有原始合作（互惠）、互利共生、种间竞争、捕食和寄生等。
（1）依据题干信息，苦草富集的内生菌能促进PAHs的分解，降低PAHs对苦草的毒害，而苦草可以向内生菌提供养料，可知，内生菌与苦草之间的种间关系是互利共生，二者相互作用并不断演化的过程，称为协同进化。
（2）①结合实验过程可知，应选取多株长势优良的苦草，并重点检查苦草的根部，避免采集过程的影响。
②枯草根部的内生菌能促进PAHs的分解，将处理后的苦草分成三组，对苦草根表面和沉积物进行下表中的处理，结合Ⅰ组、Ⅱ组的实验处理，可知对Ⅲ组中的a和b的处理应为灭菌处理。
③据图可知，Ⅰ组处理组的多环芳烃含量最低，说明改组的分解能力最强，Ⅰ组的苦草根表面没有进行灭菌，进而说明苦草根表面的微生物在PAHs降解过程中发挥着更大的作用。从种间关系的角度来看，可以进一步提出如下假说：苦草（根表面）能够改善沉积物中PAHs分解菌的生长环境，或者说，苦草（根表面）能够促进沉积物中PAHs分解菌的生长。
（3）结合小问2，可知，PAHs的降解与枯草、PAHs分解菌有关，所以从生态学角度来看，适当增加枯草的种群数量；改善沉积物中PAHs分解菌的生存环境，可以增强PAHs的污染修复效果。
21．（2025·深圳模拟）乳糖操纵子是大肠杆菌中一个经典的基因表达调控系统，该系统在生物工程和分子生物学中有广泛应用。如图表示乳糖操纵子调控结构基因表达的过程，回答下列问题：
（1）大肠杆菌会优先利用葡萄糖，同时添加葡萄糖和乳糖的培养基培养大肠杆菌，早期大肠杆菌主要是利用　 　（填“①”或“②”）途径调控结构基因。当培养基中的葡萄糖消耗完，大肠杆菌开始利用乳糖进行自身代谢，此时乳糖作为　 　为大肠杆菌提供营养，阻遏蛋白主要与　 　结合，从而调控结构基因表达。
（2）研究人员对传统乳糖操纵子的阻遏蛋白进行分子内的光控化改造，利用蓝光可以改变阻遏蛋白的结构，如图1。用蓝光照射时，GFP基因的表达情况是　 　。根据该原理，研究人员构建了如图2基因表达载体，除未标出终止子外，该表达载体缺少的结构是　 　。
（3）为验证阻遏蛋白光控化改造后的调控效果，研究人员用野生型大肠杆菌、IPTG（诱导物）、光控化改造后的大肠杆菌进行验证实验，请完成以下表格中4组实验的设置情况，表格里填“－”和“+”分别表示不处理和处理。
处理 组别
1 2 3 4
野生型大肠杆菌 光控化改造后的大肠杆菌
IPTG
蓝光
　 　
（4）为验证阻遏蛋白光控化改造后的空间控制效果，将光控化改造后的大肠杆菌涂布在培养基上，蓝光环境下用三角形遮光板遮挡培养基（如图），适宜温度下培养一段时间后，描述紫外灯下培养基的实验现象　 　。若用成功转化后的大肠杆菌构建其他形状的荧光图案，需要进行的调控是　 　。
培养基遮光示意图（黑色区域为退光区）
【答案】（1）①；碳源；诱导物（乳糖、别乳糖）
（2）GFP基因不表达；光控化改造后的调节基因（表达光控化改造后的阻遏蛋白的基因）
（3）
处理 组别
1 2 3 4
野生型大肠杆菌 光控化改造后的大肠杆菌
IPTG － + － －
蓝光 － － + －
（4）显示三角形的荧光区域；用相应图案的遮光板遮盖培养基并用蓝光照射
【知识点】组织培养基的成分及作用；基因工程的操作程序（详细）；基因工程综合
【解析】【解答】（1）大肠杆菌会优先利用葡萄糖，当同时有葡萄糖和乳糖时，它不需要表达乳糖代谢相关基因。此时调节基因产生的阻遏蛋白与操纵区结合，阻断结构基因表达，对应①途径。当葡萄糖消耗完，大肠杆菌开始利用乳糖，乳糖作为碳源为大肠杆菌提供营养。此时乳糖（或别乳糖）作为诱导物与阻遏蛋白结合，改变阻遏蛋白的空间结构，使其不能与操纵区结合，从而调控结构基因表达。
（2）从图1可知，用蓝光照射时，阻遏蛋白结构改变，会与操纵区结合，阻断GFP基因的表达，所以GFP基因不表达。图2基因表达载体中，已经有启动子（P）、操纵区（O）、目的基因（GFP）、标记基因（KanR）、复制原点（Ori ），但缺少能表达光控化改造后的阻遏蛋白的基因（即光控化改造后的调节基因 ），只有有这个基因，才能根据蓝光的有无来调控目的基因表达。
（3）该实验目的是验证阻遏蛋白光控化改造后的调控效果。
组别1：用野生型大肠杆菌，不进行IPTG处理和蓝光处理，作为空白对照，观察正常情况下基因表达情况。
组别2：用野生型大肠杆菌，进行IPTG处理（诱导传统乳糖操纵子调控），不进行蓝光处理，与组别1对比，观察传统诱导物对野生型大肠杆菌的调控效果。
组别3：用光控化改造后的大肠杆菌，进行蓝光处理，不进行IPTG处理，验证蓝光对改造后大肠杆菌的调控效果。
组别4：用光控化改造后的大肠杆菌，不进行蓝光处理和IPTG处理，作为对照，观察改造后大肠杆菌在无蓝光和诱导物情况下的基因表达情况。
（4）蓝光环境下用三角形遮光板遮挡培养基，遮光区域没有蓝光照射，阻遏蛋白不会与操纵区结合，GFP基因正常表达，在紫外灯下显示三角形的荧光区域。若要构建其他形状的荧光图案，需要用相应图案的遮光板遮盖培养基并用蓝光照射，这样遮光区域基因表达，就会呈现出相应形状的荧光图案。
【分析】（1）基因工程是一种DNA操作技术，需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
（2）除了作为自变量的因素外，其余因素(无关变量)都保持一致，并将结果进行比较的实验叫作对照实验，对照实验一般要设置对照组和实验组。
（1）根据图示，①途径中调节基因表达的阻遏蛋白阻断了乳糖代谢相关基因的表达。大肠杆菌会优先利用葡萄糖，在同时添加葡萄糖和乳糖的培养基中，早期由于有葡萄糖存在，大肠杆菌主要利用①途径调控结构基因，从而抑制结构基因的表达，优先利用葡萄糖。而利用乳糖需要阻遏蛋白失活等一系列过程（即②途径），在葡萄糖存在时会受到一定抑制。所以早期主要是利用①途径调控结构基因。
当葡萄糖消耗完后，乳糖作为碳源为大肠杆菌提供营养。 阻遏蛋白主要与操纵序列（O序列）结合，当阻遏蛋白结合在O序列上时，会阻碍RNA聚合酶与启动子（P序列）结合，从而抑制结构基因的转录。当有乳糖存在时，乳糖的代谢产物别乳糖作为诱导物与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白构象改变，从O序列上解离下来，结构基因得以表达。
（2）由图1可知，用蓝光照射时，表达受阻，使GFP基因不表达，一个完整的基因表达载体应包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等。图中除未标出终止子外，还缺少光控化改造后的调节基因（表达光控化改造后的阻遏蛋白的基因）。
（3）对于野生型大肠杆菌，只有在有IPTG诱导时才会大量表达相关基因（因为野生型乳糖操纵子需要IPTG等诱导物解除阻遏蛋白对结构基因的抑制），所以在野生型大肠杆菌对应的IPTG列填“+”，蓝光列填“ - ”。 对于光控化改造后的大肠杆菌，在有蓝光照射时，阻遏蛋白构象改变，结构基因可表达，所以蓝光列填“+”；IPTG对其不是必需的，这里可以不处理，即IPTG列填“ - ”。整理如下：用蓝光照射光控化改造后的大肠杆菌，在蓝光环境下用三角形遮光板遮挡培养基，那么被遮光的部分（三角形内部）没有蓝光照射，阻遏蛋白正常结合操纵序列，结构基因不表达；未被遮光的部分有蓝光照射，阻遏蛋白构象改变，结构基因表达产生荧光蛋白。所以在紫外灯下培养基上会出现三角形亮斑（未遮光处有荧光），周围无荧光的实验现象。
若用成功转化后的大肠杆菌构建其他形状的荧光图案，需要进行的调控是根据所需图案设计相应的遮光装置，通过控制蓝光的照射区域来实现对不同部位大肠杆菌基因表达的调控，从而使大肠杆菌在不同区域按预期表达荧光蛋白形成特定形状。
1 / 12025届广东省深圳市高三下学期第一次调研考试（一模）生物试卷
1．（2025·深圳模拟）2024年全国生态日的主题是“加快经济社会发展全面绿色转型”，其中强调绿色发展、低碳生活。下列日常做法中，不符合低碳生活理念的是（　　）
A．纸张尽量双面使用 B．夏天空调温度不要调太低
C．随手关灯、休息时关闭电脑 D．尽量使用一次性的塑料筷子
2．（2025·深圳模拟）细胞周期中存在一些检验点，有丝分裂中的后期到末期主要检查的是（　　）
A．纺锤体的组装 B．赤道板的形成
C．染色体的联会 D．染色体的分离
3．（2025·深圳模拟）ATP检测试剂盒检测微生物数量的原理是：试剂盒中含充足荧光素和荧光素酶，荧光素接受ATP提供的能量，在荧光素酶的催化下产生荧光，根据荧光的强度可推算出待测样品中微生物的数量。上述推算依据的主要前提是（　　）
A．试剂盒中ATP的含量相同
B．试剂盒中荧光素的含量相同
C．每个活细胞中ATP的含量大致相同
D．微生物细胞中ATP的合成场所相同
4．（2025·深圳模拟）动物神经细胞膜上的钠钾泵具有ATP水解酶活性，可以将Na+泵出细胞，同时将K+泵入细胞，钠钾泵对Na+和K+的运输方式是（　　）
A．都是主动运输 B．都是协助扩散
C．Na+是协助扩散，K+是主动运输 D．Na+是主动运输，K+是协助扩散
5．（2025·深圳模拟）患者1和患者2的性染色体组成分别是XXY和XYY。经研究发现两位患者都是由于父方减数分裂异常导致。分析精母细胞发生异常分裂最可能的时期是（　　）
选项 患者1 患者2
A 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅰ
B 减数分裂Ⅱ 减数分裂Ⅱ
C 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
D 减数分裂Ⅱ 减数分裂Ⅰ
A．A B．B C．C D．D
6．（2025·深圳模拟）T细胞被激活并快速增殖时，T细胞内tRNA反密码子环中的“滑动”位点上的甲基化修饰显著减少。则甲基化修饰作用的结果是（　　）
A．提高转录效率 B．降低转录效率
C．提高翻译效率 D．降低翻译效率
7．（2025·深圳模拟）研究人员在实验室使用杀虫剂处理螺旋蝇，实验结果如图。据图分析杀虫剂处理后群体中个体数上升的原因是（　　）
A．杀虫剂处理导致螺旋蝇产生抗药性基因突变
B．在杀虫剂作用下螺旋蝇的基因频率发生不定向改变
C．杀虫剂处理导致螺旋蝇生殖隔离的形成
D．杀虫剂使抗药性变异得到保留并逐渐积累
8．（2025·深圳模拟）可卡因是一种多巴胺转运蛋白阻断剂，它会使多巴胺无法被运回突触小体，此时机体会做出调整，使神经元的兴奋维持在正常水平。据此判断吸食可卡因导致的后果是（　　）
A．突触间隙多巴胺增多，突触后膜上多巴胺受体减少
B．突触间隙多巴胺减少，突触后膜上多巴胺受体增加
C．突触间隙多巴胺增多，突触后膜上多巴胺受体增加
D．突触间隙多巴胺减少，突触后膜上多巴胺受体减少
9．（2025·深圳模拟）研究人员选取洋葱鳞茎不断膨大的生长过程中的四叶期（P1）、鳞茎膨大初期（P2）、中期（P3）及后期（P4），测定鳞茎组织中生长素的含量，结果如图。下列分析合理的是（　　）
A．洋葱鳞茎的直径在P3时期最大
B．生长素对洋葱鳞茎的膨大具有一定的促进作用
C．洋葱鳞茎生长的最适IAA浓度在1.0μg·g-1左右
D．实验结果表明生长素对洋葱鳞茎的生长既有促进也有抑制
10．（2025·深圳模拟）在部分地区，牛的胚胎移植技术已进入生产应用阶段，胚胎移植时受体母牛须具备的条件是（　　）
A．具有产奶量较高等优良性状 B．与供体母牛的遗传特性一致
C．免疫力正常且具有健康体质 D．与供体母牛的繁殖潜能相当
11．（2025·深圳模拟）野猪为杂食性哺乳动物，繁殖能力较强，随着生态修复工程的实施，某地野猪种群数量增长。据此对野猪种群数量增长的合理解释是（　　）
A．野猪具有相对稳定的生态位
B．食物充足利于野猪的生长繁殖
C．野猪逃避捕食者的能力明显提高
D．野猪的天敌数量大幅减少
12．（2025·深圳模拟）某兴趣小组用如图装置进行“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的探究实践。下列叙述正确的是（　　）
A．甲瓶封口后立即与乙瓶连通确保反应同步进行
B．甲瓶排出的CO2可能产自酵母菌的线粒体基质
C．乙瓶的溶液变浑浊表明酵母菌已经产生了CO2
D．检测乙醇时向乙瓶加含重铬酸钾的浓硫酸溶液
13．（2025·深圳模拟）研究人员探讨了不同种植模式和施氮水平对田间杂草种群和群落结构的影响，部分结果如下表，下列叙述正确的是（　　）
种植模式 施氮水平 杂草种类 杂草平均密度
甜玉米-大豆 0 20 58.44
甜玉米-大豆 150 23 54.11
甜玉米-大豆 300 18 41.78
甜玉米 0 20 70.11
甜玉米 150 18 49.33
甜玉米 300 16 41.44
大豆 0 19 41.11
A．玉米和大豆是田间杂草生长的非密度制约因素
B．相同施氮水平下，甜玉米-大豆间作对杂草生长有利
C．施氮在一定程度上能够降低甜玉米地田间杂草密度
D．甜玉米单独种植条件下杂草的物种丰富度更高
14．（2025·深圳模拟）为探究甲状腺激素（FT3、FT4）和TSH的表达水平对甲状腺结节性质的评估价值，研究人员进行了分组实验，部分结果如下表。下列分析正确的是（　　）
组别 FT3（mmol/L） FT4（mmol/L） TSH（mIU/mL）
恶性结节组 5.84 20.78 2.92
良性结节组 5.67 18.90 2.23
健康对照组 4.26 14.61 1.94
A．甲状腺结节患者同时也是甲状腺机能亢进患者
B．甲状腺结节患者机体的代谢水平会明显降低
C．恶性结节患者甲状腺激素分泌过程不存在反馈调节
D．三个指标对于恶性结节的临床诊断都具有价值
15．（2025·深圳模拟）家族性高胆固醇血症是常染色体单基因遗传病，发病主要原因是低密度脂蛋白受体基因突变为E140K基因，使血清低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平升高。下表为某患者（Ⅲ-1）相关家庭成员的基因型，如图为其家庭的遗传系谱图。下列分析错误的是（　　）
成员 基因型
Ⅱ-1 +/+
Ⅱ-2 E140K/+
Ⅱ-3 E140K/+
Ш-1 E140K/E140K
注：＋表示正常基因
A．Ⅰ-1的基因型一定为E140K/+
B．Ⅰ-2一定带有正常基因
C．Ш-1的致病基因一定来自Ⅰ-1和Ⅱ-3
D．Ш-1父母生育的女儿正常的概率为1/4
16．（2025·深圳模拟）为探究DNA片段P与O2蛋白结合的关键位点，研究者获得片段P不同位点的突变体M1、M2和M3，用O2蛋白进行结合试验，并用指示探针（带荧光的片段P）等进行检测，结果如图。下列分析正确的是（　　）
注：“－”表示未添加，“+”表示添加，指示探针的浓度很低
A．条带1越宽说明O2蛋白与待测物的结合越强
B．显示条带2就说明O2蛋白与P无法结合
C．M1的突变位点几乎不影响O2蛋白的结合
D．M2和M3与O2蛋白的结合强度相同
17．（2025·深圳模拟）为选育适应弱光环境的优质水稻品种，研究人员通过γ射线诱变籼稻获得1株早熟 绿突变体水稻pe-1，并对水稻弱光胁迫的响应机制进行一系列研究。回答下列问题：
（1）为了进行后续研究，研究人员通过　 　获得更多能稳定遗传的pe-1水稻。
（2）在水稻生长关键期，对野生型和pe-1水稻进行25％遮光处理7天，定期采集等量叶片浸泡在　 　（试剂）中浸提光合色素，直至叶片的颜色变成　 　，再进行后续操作。
（3）经测定，野生型和pc-1叶绿素含量如图。据图分析，弱光胁迫后pe-1水稻叶片的黄化程度比野生型　 　（填“低”或“高”），依据是　 　。
（4）除光照外，CO2浓度也是影响光合作用的重要因素。绿叶吸收的CO2，在Robixco催化下，与C5结合，该过程是在细胞内的　 　发生，被称作　 　。在水稻大田种植过程中，试提出提高CO2供应量的一种具体措施　 　。
18．（2025·深圳模拟）玉米是雌雄同株异花作物，利用雄性不育系开展玉米杂交育种能提高玉米产量。科研人员对玉米雄性不育系进行研究，回答下列问题：
（1）科研人员获得了玉米核雄性不育系7024，其性状由单基因控制，其与野生型杂交的F1群体均可育，再将F1自交、F1与亲本7024进行杂交，结果如下表，据表分析，该不育系的不育性状为　 　（填“显性”或“隐性”）性状，F1的基因型为　 　（相关基因用M/m表示）。
群体 总株数 可育株数 不可育株数
F1自交 964 717 247
F1×7024 218 116 102
（2）科研人员通过培育筛选获得温敏核雄性不育系zm/zm，该不育系表现出高温不育低温可育的特性，当处于低温环境时，其基因型为　 　（相关基因用ZM/zm表示）。与7024核雄性不育系相比，温敏核雄性不育系的缺点主要表现在　 　。
（3）科研人员采用玉米隐性核雄性不育系ms7/ms7创建了多控不有（MCS）技术体系，将育性恢复基因（Ms7）、花粉失活基因以及荧光标记基因组成中联表达框（pMCS），通过转基因技术获得转基因保持系，过程如图所示。
①转基因保持系与核雄性不育系杂交，子代不育系的比例为　 　。
②pMCS中的荧光标记基因表达的荧光蛋白能使玉米呈现红色，野生型玉米为黄色，则转基因保持系自交获得F1种子的颜色及比例是　 　。
19．（2025·深圳模拟）为研究睡眠缺失致死机制，研究人员以小鼠为研究对象，通过睡眠剥夺处理，进行了一系列实验，回答下列问题：
（1）长时间睡眠剥夺后，小鼠会出现多器官衰竭。临床上，多器官衰竭往往伴随着免疫系统功能异常，研究人员对睡眠剥夺小鼠的血清细胞因子进行检测，结果如图。据图推测的结论是：由免疫细胞分泌的细胞因子会随着　 　，细胞因子具有　 　的作用，并且这种作用会表现出正反馈调节，导致免疫系统　 　，引发多器官衰竭。
（2）PGD2是一种主要存在于中枢神经系统的内源性促睡眠因子，研究人员对循环系统中PGD2进行检测，得到如图结果。根据图并给合前述研究，推测睡眠缺失与致死之间最有可能的联系是　 　。ABCC转运蛋白是将PGD2转运到循环系统的关键载体蛋白，为验证上述联系，研究人员设计的实验思路是　 　。
（3）研究发现DP1与DP2部是PGD2作用的受体，为了确定引起免疫反应的信号通路，进行下表4组实验。若实验结果为　 　，表明可支持PGD2-DP1是免疫反应信号的通路。
组别 处理
1 睡眠剥夺小鼠
2 睡眠剥夺小鼠+DP1激动剂
3 睡眠剥夺小鼠+DP2激动剂
4 睡眠剥夺小鼠+DP1激动剂+DP2激动剂
注：DP1激动剂只与DP1结合，DP2激动剂只与DP2结合，两种激动剂与PGD2的作用效果类似
（4）根据以上信息，为了减少睡眠缺失导致的小鼠死亡，试提出一个潜在的干预思路　 　（答出1点即可）。
20．（2025·深圳模拟）苦草是一种适应能力强的沉水植物，可以有效修复受多环芳烃（PAHs）污染的沉积物，回答下列问题：
（1）苦草富集的内生菌能促进PAHs的分解，降低PAHs对苦草的毒害，而苦草可以向内生菌提供养料，推测内生菌与苦草之间的种间关系是　 　，二者相互作用并不断演化的过程称为　 　。
（2）为研究苦草分解PAHs的机制，研究人员开展了如下实验。
①选取多株长势优良的苦草，并重点检查苦草的　 　（填部位），避免采集过程的影响。
②将处理后的苦草分成三组，对苦草根表面和沉积物进行下表中的处理，根据整个实验分析，推断表格中a和b的处理分别是　 　。
处理组 苦草根表面 沉积物
Ⅰ 不灭菌 灭菌
Ⅱ 灭菌 不灭菌
Ⅲ a b
③在三种处理条件下分别进行PAHs分解的模拟实验，15天后所测得结果如图，据图分析，　 　（填“苦草根表面”或“沉积物”）的微生物在PAHs降解过程中发挥着更大的作用。根据实验结果，从种间关系的角度提出进一步研究的假说　 　。
（3）综合上述分析，从生态学的角度就增强PAHs污染修复效果提出合理方案　 　。
21．（2025·深圳模拟）乳糖操纵子是大肠杆菌中一个经典的基因表达调控系统，该系统在生物工程和分子生物学中有广泛应用。如图表示乳糖操纵子调控结构基因表达的过程，回答下列问题：
（1）大肠杆菌会优先利用葡萄糖，同时添加葡萄糖和乳糖的培养基培养大肠杆菌，早期大肠杆菌主要是利用　 　（填“①”或“②”）途径调控结构基因。当培养基中的葡萄糖消耗完，大肠杆菌开始利用乳糖进行自身代谢，此时乳糖作为　 　为大肠杆菌提供营养，阻遏蛋白主要与　 　结合，从而调控结构基因表达。
（2）研究人员对传统乳糖操纵子的阻遏蛋白进行分子内的光控化改造，利用蓝光可以改变阻遏蛋白的结构，如图1。用蓝光照射时，GFP基因的表达情况是　 　。根据该原理，研究人员构建了如图2基因表达载体，除未标出终止子外，该表达载体缺少的结构是　 　。
（3）为验证阻遏蛋白光控化改造后的调控效果，研究人员用野生型大肠杆菌、IPTG（诱导物）、光控化改造后的大肠杆菌进行验证实验，请完成以下表格中4组实验的设置情况，表格里填“－”和“+”分别表示不处理和处理。
处理 组别
1 2 3 4
野生型大肠杆菌 光控化改造后的大肠杆菌
IPTG
蓝光
　 　
（4）为验证阻遏蛋白光控化改造后的空间控制效果，将光控化改造后的大肠杆菌涂布在培养基上，蓝光环境下用三角形遮光板遮挡培养基（如图），适宜温度下培养一段时间后，描述紫外灯下培养基的实验现象　 　。若用成功转化后的大肠杆菌构建其他形状的荧光图案，需要进行的调控是　 　。
培养基遮光示意图（黑色区域为退光区）
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、纸张双面使用，可减少纸张消耗。造纸需砍伐树木，减少纸张使用能保护森林资源，降低树木砍伐对生态的破坏，同时减少造纸过程中的能源消耗和碳排放，A不符合题意；
B、夏天空调温度调得过低，会消耗更多电能。适当调高温度，可降低空调能耗，减少发电过程中因燃烧化石燃料产生的二氧化碳排放，B不符合题意；
C、随手关灯、休息时关闭电脑，能避免不必要的电能浪费。减少用电，即减少发电过程中的能源消耗和碳排放，C不符合题意；
D、一次性塑料筷子由塑料制成，生产塑料需消耗大量石油等化石资源，且塑料难以降解，使用后丢弃会造成白色污染，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】低碳生活理念是指在日常生活中，通过减少能量消耗、降低温室气体（主要是二氧化碳 ）排放，来实现环境保护与可持续发展的一种生活观念。
2．【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、纺锤体的组装主要在有丝分裂前期进行，在前期纺锤体开始形成，其组装情况在前期和中期会受到监控，确保染色体能正确排列和分离 ，并非后期到末期主要检查的内容，A不符合题意；
B、赤道板是细胞有丝分裂中期，染色体的着丝粒排列在细胞中央形成的一个平面，它是虚拟的位置，不是一个实际结构，不存在对其形成的检查，B不符合题意；
C、染色体的联会发生在减数第一次分裂前期，同源染色体两两配对，而有丝分裂过程中不会发生染色体联会现象，C不符合题意；
D、在有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分离成为染色体并移向细胞两极；末期时细胞即将完成分裂。后期到末期主要检查染色体是否正确分离，以保证子细胞染色体数目和遗传物质的准确分配，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】有丝分裂可以分为前期、中期、后期和末期。有丝分裂最重要的变化是，在纺锤体作用下将亲代细胞复制的染色体平均分配到两个子细胞中，从而保持了细胞在遗传上的稳定性。
3．【答案】C
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、试剂盒中ATP不是由微生物提供，而是利用微生物细胞内的ATP使荧光素发光，所以试剂盒中ATP含量相同并非推算微生物数量的主要前提，A不符合题意；
B、试剂盒中荧光素含量相同，只能保证荧光反应的一个条件相对稳定，但不是根据荧光强度推算微生物数量的关键前提，B不符合题意；
C、因为每个活细胞中ATP的含量大致相同，那么样品中微生物细胞数量越多，所含ATP总量就越多，在荧光素和荧光素酶充足的情况下，产生的荧光强度就越强。所以根据荧光强度就可以推算出待测样品中微生物的数量，这是主要前提， C符合题意；
D、微生物细胞中ATP的合成场所与根据荧光强度推算微生物数量并无直接关联，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】ATP是由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成的。ATP是一种高能磷酸化合物，在细胞中，它与ADP的相互转化实现储能和放能，从而保证细胞各项生命活动的能量供应。
4．【答案】A
【知识点】三种跨膜运输方式的比较；主动运输
【解析】【解答】主动运输是指物质逆浓度梯度或电化学梯度，在载体蛋白和能量的作用下将物质运进或运出细胞膜的过程。动物神经细胞膜上的钠钾泵可以将Na+泵出细胞，同时将K+泵入细胞，这个过程中Na+和K+都是逆浓度梯度运输，且钠钾泵具有ATP水解酶活性，能够水解ATP提供能量，所以钠钾泵对Na+和K+的运输方式都是主动运输。而协助扩散是顺浓度梯度运输，不需要消耗能量，与钠钾泵的运输特点不符，BCD不符合题意，A符合题意。
故答案为：A。
【分析】物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。
5．【答案】C
【知识点】精子的形成过程；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】患者1（XXY）：患者1多了一条X染色体，原因是父方减数分裂异常。父方精母细胞在减数分裂Ⅰ时，同源染色体（XY）未分离，导致产生了含XY的次级精母细胞。该次级精母细胞在减数分裂Ⅱ时，着丝粒正常分裂，最终形成了含XY的精子，与正常含X的卵细胞结合，就会形成XXY的受精卵。
患者2（XYY）：患者2多了一条Y染色体，是由于父方精母细胞在减数分裂Ⅱ时出现异常。在减数分裂Ⅱ后期，Y染色体的着丝粒分裂后，两条Y染色体移向了细胞的同一极，导致形成了含YY的精子。该含YY的精子与正常含X的卵细胞结合，从而形成了XYY的受精卵。
所以，患者1精母细胞异常分裂发生在减数分裂Ⅰ，患者2精母细胞异常分裂发生在减数分裂Ⅱ，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】进行有性生殖的生物，在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中，染色体只复制一次，而细胞经减数分裂连续分裂两次，最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
6．【答案】D
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译；表观遗传
【解析】【解答】tRNA的作用是在翻译过程中携带氨基酸并识别mRNA上的密码子，将氨基酸转运到核糖体上进行蛋白质合成。T细胞被激活并快速增殖时，需要大量合成蛋白质，此时tRNA反密码子环中的“滑动”位点上的甲基化修饰显著减少，说明甲基化修饰会对tRNA的功能产生影响，进而影响翻译过程。甲基化修饰减少能促进T细胞快速增殖，可推测甲基化修饰会降低翻译效率，使蛋白质合成速度减慢。因为如果甲基化修饰提高转录或翻译效率，那么在T细胞快速增殖需要大量合成蛋白质时，甲基化修饰应该增加而不是减少。所以甲基化修饰作用的结果是降低翻译效率，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成，包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板，按照密码子和氨基酸之间的对应关系，在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
7．【答案】D
【知识点】生物的进化综合
【解析】【解答】A、基因突变具有不定向性，且在杀虫剂处理之前，螺旋蝇种群中就可能已经存在抗药性基因突变，杀虫剂只是起到选择作用，而不是诱导产生抗药性基因突变，A不符合题意；
B、在杀虫剂的选择作用下，螺旋蝇种群中抗药性基因频率会定向增加，不抗药基因频率定向降低，基因频率的改变是定向的，B不符合题意；
C、从图中只能看出群体个体数的变化，并没有信息表明杀虫剂处理导致了螺旋蝇生殖隔离的形成，C不符合题意；
D、杀虫剂对螺旋蝇进行选择，抗药性个体存活下来，不抗药个体被淘汰，使得抗药性变异得到保留并逐渐积累，经过多代选择后，抗药个体数量增多，从而导致群体中个体数上升，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。
8．【答案】A
【知识点】突触的结构；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】正常情况下，多巴胺发挥作用后会被多巴胺转运蛋白运回突触小体。而可卡因是多巴胺转运蛋白阻断剂，会阻止多巴胺被运回突触小体，这就导致多巴胺在突触间隙积累，使得突触间隙多巴胺增多。由于突触间隙多巴胺持续增多，机体会做出调整使神经元兴奋维持在正常水平，一种可能的调整方式就是减少突触后膜上多巴胺受体的数量，这样可以降低突触后膜对多巴胺的敏感性，从而使神经元的兴奋维持在正常水平。所以吸食可卡因会导致突触间隙多巴胺增多，突触后膜上多巴胺受体减少，BCD不符合题意，A符合题意。
故答案为：A。
【分析】①兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢，引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质。②神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近。③神经递质与突触后膜上的受体结合。④突触后膜上的离子通道发生变化，引发电位变化。⑤神经递质被降解或回收。
9．【答案】B
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性
【解析】【解答】A、从图中只能看出不同时期洋葱鳞茎组织中生长素的含量，无法直接得出生长素含量与洋葱鳞茎直径大小的关系，所以不能确定P3时期洋葱鳞茎直径最大，A不符合题意；
B、在洋葱鳞茎不断膨大的生长过程中（从四叶期到鳞茎膨大后期 ），均检测到有生长素，且生长素含量有一定变化，说明生长素对洋葱鳞茎的膨大具有一定的促进作用，B符合题意；
C、该实验仅测定了四个不同生长时期洋葱鳞茎组织中生长素的含量，没有设置一系列不同生长素浓度梯度的对照实验，无法确定洋葱鳞茎生长的最适IAA浓度，C不符合题意；
D、实验中只呈现了不同时期洋葱鳞茎组织中生长素的含量，没有体现出生长素对洋葱鳞茎生长的抑制作用相关信息，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】生长素所发挥的作用，因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长。例如，顶芽产生的生长素逐渐向下运输，枝条上部的侧芽处生长素浓度较高，侧芽的发育受到抑制，植株因而表现出顶端优势。去掉顶芽后，侧芽处的生长素浓度降低，于是侧芽萌动、加快生长。幼嫩的细胞对生长素敏感，衰老细胞则比较迟钝；不同器官对生长素的敏感程度也不一样。
10．【答案】C
【知识点】胚胎移植
【解析】【解答】A、胚胎移植时，受体母牛主要作用是为胚胎提供孕育的环境，并非要求其具有产奶量较高等优良性状，具有优良性状的是供体母牛，A不符合题意；
B、受体母牛不需要与供体母牛遗传特性一致，受体母牛不影响胚胎的遗传物质，只是提供孕育场所，B不符合题意；
C、受体母牛需要免疫力正常且具有健康体质，这样才能为移植的胚胎提供良好的孕育环境，保证胚胎能够正常发育，C符合题意；
D、供体母牛要求繁殖能力强等繁殖潜能高的特点，受体母牛主要是能承担孕育胚胎的任务，不要求与供体母牛繁殖潜能相当，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。
11．【答案】B
【知识点】种群的数量变动及其原因；当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源情况以及与其他物种的关系等。相对稳定的生态位并不能直接解释野猪种群数量在生态修复工程实施后增长，A不符合题意；
B、生态修复工程实施后，生态环境改善，食物资源变得更加充足。野猪作为杂食性动物，充足的食物有利于其生长、发育和繁殖，从而导致种群数量增长，B符合题意；
CD、虽然野猪逃避捕食者能力提高和野猪天敌数量大幅减少会使死亡率降低，但是仅死亡率降低并不直接等同于种群数量增长。种群数量增长涉及出生率、死亡率、迁入率和迁出率等多种因素，CD不符合题意；
故答案为：B。
【分析】一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。例如，同样是缺少食物，种群密度越高，该种群受食物短缺的影响就越大，因此，这些因素称为密度制约因素。而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，因此被称为非密度制约因素。例如，在遭遇寒流时，有些昆虫种群不论其种群密度高低，所有个体都会死亡。
12．【答案】B
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、甲瓶封口后不能立即与乙瓶连通，因为甲瓶中存在氧气，此时酵母菌进行有氧呼吸，会产生二氧化碳，若立即连通，会使乙瓶中溴麝香草酚蓝溶液因酵母菌有氧呼吸产生的二氧化碳的影响而变色，干扰实验结果，无法保证后续实验中无氧呼吸情况的准确性。因此应先让甲瓶静置一段时间，等瓶内氧气被酵母菌消耗完后再与乙瓶连通，A不符合题意；
B、酵母菌有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中产生CO2，无氧呼吸在细胞质基质中产生CO2，所以甲瓶排出的CO2可能产自酵母菌的线粒体基质（有氧呼吸时 ），B符合题意；
C、乙瓶中是溴麝香草酚蓝溶液，用于检测CO2，溶液由蓝变绿再变黄，而不是变浑浊。澄清石灰水变浑浊可表明酵母菌产生了CO2 ，C不符合题意；
D、检测乙醇应从甲瓶中取样，因为乙醇是酵母菌无氧呼吸的产物，存在于甲瓶酵母菌培养液中，而不是向乙瓶加含重铬酸钾的浓硫酸溶液，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇（俗称酒精）发生化学反应，变成灰绿色。具体做法是：各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入2支干净的试管中。向试管中分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液（质量分数为95%~97%）并轻轻振荡，使它们混合均匀。观察试管中溶液的颜色变化。由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。
13．【答案】C
【知识点】种群综合
【解析】【解答】A、密度制约因素是指其作用强度随种群密度而变化的因素，非密度制约因素是指其作用强度与种群密度无关的因素。玉米和大豆与杂草存在竞争关系，杂草生长受玉米和大豆的影响程度和它们的种群密度有关，所以玉米和大豆是田间杂草生长的密度制约因素，A不符合题意；
B、对比相同施氮水平下甜玉米 - 大豆间作和甜玉米单作的杂草平均密度，如施氮水平为0时，甜玉米 - 大豆间作杂草平均密度为58.44，甜玉米单作杂草平均密度为70.11；施氮水平为150时，甜玉米 - 大豆间作杂草平均密度为54.11，甜玉米单作杂草平均密度为49.33 。可见相同施氮水平下，甜玉米 - 大豆间作并不都对杂草生长有利，B不符合题意；
C、从甜玉米单作的数据看，施氮水平从0到150、300时，杂草平均密度从70.11降低到49.33、41.44 ；甜玉米 - 大豆间作时，施氮水平从0到150、300时，杂草平均密度从58.44降低到54.11、41.78 。说明施氮在一定程度上能够降低甜玉米地田间杂草密度，C符合题意；
D、物种丰富度是指群落中物种数目的多少。甜玉米 - 大豆间作在施氮水平为150时杂草种类为23，甜玉米单独种植施氮水平为150时杂草种类为18 ，说明不是甜玉米单独种植条件下杂草的物种丰富度就更高，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。例如，同样是缺少食物，种群密度越高，该种群受食物短缺的影响就越大，因此，这些因素称为密度制约因素。而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，因此被称为非密度制约因素。
（2）不同群落的物种组成不同，物种的数目也有差别。一个群落中的物种数目，称为物种丰富度。
（3）种间关系主要有原始合作（互惠）、互利共生、种间竞争、捕食和寄生等。
14．【答案】D
【知识点】激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、甲状腺机能亢进患者体内甲状腺激素水平通常高于正常水平。从表格看，虽然甲状腺结节患者（包括恶性结节组和良性结节组 ）的FT3、FT4水平比健康对照组高，但不能简单认为甲状腺结节患者就同时是甲状腺机能亢进患者，二者不是等同关系，A不符合题意；
B、甲状腺结节患者的FT3、FT4水平比健康对照组高，甲状腺激素可促进机体代谢，所以甲状腺结节患者机体的代谢水平不会明显降低，反而可能升高，B不符合题意；
C、甲状腺激素分泌存在反馈调节机制，无论恶性结节患者还是其他情况，该反馈调节机制一般是存在的，只是激素水平可能因疾病发生改变，C不符合题意；
D、恶性结节组的FT3、FT4、TSH指标与良性结节组和健康对照组均存在差异，说明这三个指标对于恶性结节的临床诊断都具有价值，可作为评估指标，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】当机体感受到寒冷等刺激时，相应的神经冲动传到下丘脑，下丘脑分泌TRH（促甲状腺激素释放激素）；TRH运输到并作用于垂体，促使垂体分泌TSH（促甲状腺激素）；TSH随血液循环到达甲状腺，促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时，又会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，进而使甲状腺激素的分泌减少而不至于浓度过高。也就是说，在甲状腺激素分泌的过程中，既存在分级调节，也存在反馈调节。
15．【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；人类遗传病的类型及危害；遗传系谱图
【解析】【解答】A、已知家族性高胆固醇血症是常染色体单基因遗传病，Ⅲ - 1的基因型为E140K/E140K，Ⅱ - 2的基因型为E140K/+ ，Ⅱ - 1的基因型为+/+ 。由于Ⅱ - 2携带致病基因E140K，Ⅰ - 1患病，所以Ⅰ - 1的基因型一定为E140K/+，A不符合题意；
B、Ⅱ - 2的基因型为E140K/+ ，Ⅱ - 1的基因型为+/+ ，Ⅲ - 1的基因型为E140K/E140K，说明Ⅱ - 2的正常基因来自Ⅰ - 2，所以Ⅰ - 2一定带有正常基因，B不符合题意；
C、Ⅲ - 1的基因型为E140K/E140K，其致病基因一个来自Ⅱ - 2，一个来自Ⅱ - 3；Ⅱ - 2的致病基因来自Ⅰ - 1，所以Ⅲ - 1的致病基因来自Ⅰ - 1和Ⅱ - 3，而不是Ⅰ - 1和Ⅱ - 3直接将致病基因传递给Ⅲ - 1，C符合题意；
D、Ⅱ - 2（E140K/+ ）和Ⅱ - 3（E140K/+ ）生育的女儿是正常（+/+ ）的概率为1/4，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
16．【答案】C
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、条带1的宽窄代表的是O2蛋白与指示探针结合多少；条带2的宽窄代表的是游离的指示探针多少。O2蛋白与待测物结合越多，游离的指示探针就越多。条带1越宽说明O2蛋白与指示探针的结合越强，探针与待测物的结合越弱，A不符合题意；
B、显示条带2说明有游离的指示探针存在，但不能就此说明O2蛋白与P无法结合，有可能是部分结合，仍有游离的指示探针，B不符合题意；
C、从图中看，M1组的条带1和条带2情况与P组相似，说明M1的突变位点几乎不影响O2蛋白的结合，C符合题意；
D、M2和M3组的条带1和条带2宽窄有差异，说明它们与O2蛋白的结合强度不同，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，这个过程就是电泳。PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来。
17．【答案】（1）连续自交或单倍体育种
（2）无水乙醇；白色
（3）低；pe-1叶片中叶绿素含量随着天数的增加而变多，而野生型的却减少
（4）叶绿体基质；二氧化碳的固定；施用农家肥（有机肥）
【知识点】光合作用综合
【解析】【解答】（1）要获得更多能稳定遗传的pe - 1水稻，对于突变体水稻（一般为杂合子），可以通过连续自交，逐代淘汰不符合要求的个体，最终获得纯合子；也可以采用单倍体育种，通过花药离体培养获得单倍体植株，再用秋水仙素处理使染色体加倍，快速获得纯合子。故答案为连续自交或单倍体育种。
（2）光合色素能溶解在有机溶剂中，无水乙醇是常用的提取光合色素的试剂。当光合色素被充分提取后，叶片中的色素减少，颜色会变成白色。
（3）从图中可以看出，随着弱光胁迫时间增加，pe - 1叶片中叶绿素含量逐渐增多，而野生型水稻叶片中叶绿素含量逐渐减少。叶绿素含量相对高时，叶片黄化程度低，所以pe - 1水稻叶片的黄化程度比野生型低。
（4）二氧化碳与C5结合形成C3的过程是光合作用暗反应中的二氧化碳固定过程，该过程发生在叶绿体基质中。在水稻大田种植中，施用农家肥（有机肥），微生物分解农家肥会释放出二氧化碳，从而提高二氧化碳供应量，所以第3空可填施用农家肥（有机肥）。
【分析】（1）利用单倍体植株培育新品种，能明显缩短育种年限。育种工作者常常采用花药（或花粉）离体培养的方法来获得单倍体植株，然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍，恢复到正常植株的染色体数目。用这种方法培育得到的植株，不但能够正常生殖，而且每对染色体上成对的基因都是纯合的，自交的后代不会发生性状分离。
（2）绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
（3）在光反应中，叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量，裂解水，生成高能化合物ATP和NADPH，同时释放氧气；NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应（卡尔文循环），最终将二氧化碳合成为糖分子，并将能量储存到糖分子中。
（1）为了进行后续研究，研究人员通过连续自交或单倍体育种获得更多能稳定遗传的pe-1水稻。
（2）提取光合色素常用的试剂是无水乙醇，因为光合色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。 当叶片中的色素被充分提取到无水乙醇中后，叶片的颜色会变成白色，再进行后续操作。
（3）从图中可以看出，在弱光胁迫下，野生型水稻叶绿素含量下降幅度比pe - 1水稻大。 叶绿素含量高叶片颜色深，黄化程度低；叶绿素含量低叶片颜色浅，黄化程度高。pe-1叶片中叶绿素含量随着天数的增加而变多，而野生型的却减少，由于野生型水稻叶绿素含量下降幅度大，所以其叶片黄化程度高，即弱光胁迫后pe - 1水稻叶片的黄化程度比野生型低。
（4）绿叶吸收的CO2，在Robixco催化下，与C5结合，为光合作用的暗反应阶段，场所在叶绿体基质，该过程被称为二氧化碳的固定，在水稻大田种植过程中，可以通过增施有机肥来提高CO2 供应量。因为有机肥在分解过程中会产生大量的二氧化碳，从而增加田间二氧化碳浓度。
18．【答案】（1）隐性；Mm
（2）zm/zm；容易受到环境温度的影响
（3）100％；红色∶黄色＝1∶1
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性；基因的分离规律的实质及应用；基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】（1）核雄性不育系7024与野生型杂交，F1群体均可育，说明不育性状相对可育性状为隐性。F1自交后代出现性状分离，且可育株数与不可育株数比例约为3∶1（717∶247≈3∶1） ，符合杂合子自交的性状分离比。F1与亲本7024（隐性纯合子）杂交，后代可育与不可育比例约为1∶1（116∶102≈1∶1），符合测交结果，所以F1的基因型为Mm。
（2）温敏核雄性不育系zm/zm在低温环境下可育，说明低温时其基因型就是zm/zm。与7024核雄性不育系相比，温敏核雄性不育系的育性受温度影响，在高温时不育，低温时可育，容易受到环境温度的影响，这是其主要缺点。
（3）①转基因保持系（ms7/ms7；pMCS1 - ）与核雄性不育系（ms7/ms7）杂交，由于转基因保持系产生的含pMCS1 - 的花粉失活，只能产生含ms7的可育花粉，所以子代基因型都是ms7/ms7，不育系的比例为100％ 。
②转基因保持系（ms7/ms7；pMCS1 - ）自交，含pMCS1 - 的花粉失活，只能产生含ms7的可育花粉，而卵细胞有含ms7和含ms7及pMCS1 - 两种类型，且比例为1∶1 。受精后，含pMCS1 - 的种子因有荧光标记基因表达呈现红色，不含pMCS1 - 的种子为黄色，所以F1种子颜色及比例是红色∶黄色＝1∶1 。
【分析】基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
（1）依据题干信息，雄性不育系7024与野生型杂交的F1群体均可育，且F1（可育）自交，后代出现不育株，说明，雄性不育性状为隐性性状，野生型为显性性状，也说明了F1的基因型为Mm。
（2）温敏核雄性不育系zm/zm，高温不育低温可育，即在低温环境下表现为可育，但并不改变植株的基因型zm/zm。与7024核雄性不育系相比，温敏核雄性不育系的缺点主要在于该株系容易受环境因素影响。
（3）①依据题干信息，转基因保持系ms7/ms7：pMCSl-，当作为父本时，只能产生ms7一种雄配子，与和雄性不育系（ms7/ms7）杂交时，后者只能产生ms7一种雌配子，雌雄配子结合，能使F1保持雄性不育性，所以转基因保持系与核雄性不育系杂交，子代不育系的比例为100%。
②转基因保持系ms7/ms7：pMCSl-自交时，可以产生ms7、ms7：pMCSl-两种雌配子，而只能产生ms7一种雄配子，雌雄配子随机结合，可以产生的ms7/ms、ms7/ms7：pMCSl-两种基因型，由于pMCS中的荧光标记基因表达的荧光蛋白能使玉米呈现红色，野生型玉米为黄色，所以两种基因型对应的表型分别为黄色和红色，比例关系为1：1。
19．【答案】（1）睡眠剥夺时间的增加而增加；促进免疫反应；攻击自身的组织和细胞
（2）睡眠缺失会引发中枢神经系统PGD2的增加，从而导致血浆中的PGD2增加进而引发免疫反应异常，攻击自身细胞导致死亡；用ABCC转运蛋白抑制剂处理睡眠剥夺小鼠，检测细胞因子的含量，与未用ABCC转运蛋白抑制剂的睡眠剥夺小鼠比较（或者用敲除ABCC基因的方法也可以）
（3）DP1激动剂处理组与DP1和DP2激动剂混合处理组的细胞因子含量明显增加
（4）抑制PGD2的合成、抑制PGD2转运到循环系统、抑制PGD2与DP1的结合、抑制免疫反应
【知识点】免疫功能异常；免疫系统的结构与功能
【解析】【解答】（1）从图中可以看出，随着睡眠剥夺时间从0h增加到12h、24h、48h，血清细胞因子的含量逐渐增加，所以由免疫细胞分泌的细胞因子会随着睡眠剥夺时间的增加而增加。多器官衰竭往往伴随着免疫系统功能异常，细胞因子含量增加导致多器官衰竭，说明细胞因子具有促进免疫反应的作用。这种促进作用引发免疫系统攻击自身的组织和细胞，进而引发多器官衰竭。
（2）结合前面血清细胞因子随睡眠剥夺时间增加的结果，以及血清PGD2在睡眠剥夺24h时显著增加的结果，推测睡眠缺失与致死之间最有可能的联系是睡眠缺失会引发中枢神经系统PGD2的增加，从而导致血浆中的PGD2增加进而引发免疫反应异常，攻击自身细胞导致死亡。要验证上述联系，即验证ABCC转运蛋白将PGD2转运到循环系统进而引发免疫反应异常这一过程。实验思路可以是用ABCC转运蛋白抑制剂处理睡眠剥夺小鼠，抑制PGD2转运到循环系统，检测细胞因子的含量，并与未用ABCC转运蛋白抑制剂的睡眠剥夺小鼠比较 。也可以采用敲除ABCC基因的方法，阻止ABCC转运蛋白合成来达到同样目的。
（3）如果PGD2 - DP1是免疫反应信号的通路，DP1激动剂（只与DP1结合）能激活该通路，DP1激动剂处理组会使细胞因子含量明显增加；DP1和DP2激动剂混合处理组，因为DP1激动剂能激活信号通路，也会使细胞因子含量明显增加；而DP2激动剂（只与DP2结合）处理组，不能激活PGD2 - DP1信号通路，细胞因子含量不会明显增加。所以若实验结果为DP1激动剂处理组与DP1和DP2激动剂混合处理组的细胞因子含量明显增加，表明可支持PGD2 - DP1是免疫反应信号的通路。
（4）根据前面的研究，睡眠缺失导致小鼠死亡与PGD2转运到循环系统引发免疫反应异常有关。那么潜在的干预思路可以从抑制这一过程的各个环节入手，比如抑制PGD2的合成，减少其来源；抑制PGD2转运到循环系统，阻止其引发免疫反应；抑制PGD2与DP1的结合，阻断免疫反应信号通路；抑制免疫反应，防止免疫系统攻击自身组织细胞等。
【分析】（1）人体的免疫包括非特异性免疫和特异性免疫。特异性免疫是通过体液免疫和细胞免疫两种方式，针对特定的病原体发生的免疫反应，它的分子基础是抗体与抗原、免疫细胞表面的受体与抗原的特异性结合。体液免疫主要靠体液中的抗体来作战，细胞免疫主要靠T细胞直接杀伤靶细胞。体液免疫和细胞免疫相互配合，共同完成对机体稳态的调节。
（2）免疫系统能够抵御病原体的侵袭，识别并清除体内衰老、死亡或异常的细胞，具有免疫防御、免疫自稳和免疫监视等三大功能。免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质等是免疫调节的结构与物质基础。
（1）据图可知，随着睡眠剥夺时间的延长，血清细胞因子的分泌量逐渐增加，细胞因子具有促进免疫反应的作用，并且这种作用会表现出正反馈调节。在此过程中，引发的器官衰竭，是由于在正反馈过程中，免疫系统攻击自身的组织和细胞。
（2）据图可知，睡眠剥夺24h，血清中PGD2的含量增加，结合小问1，可推知，睡眠缺失与致死之间的关系可能是睡眠缺失会引发中枢神经系统分泌的GD2增加，从而导致血浆中的PGD2增加，进而引发免疫反应异常，攻击自身细胞导致死亡。ABCC转运蛋白是将PGD2转运到循环系统的关键载体蛋白，为了验证上述联系，可以ABCC转运蛋白是否正常作为自变量，细胞因子的含量作为因变量，实验组可用ABCC抑制剂处理模型小鼠（睡眠剥夺小鼠），检测细胞因子的含量；对照组可用未用ABCC转运蛋白抑制剂的睡眠剥夺小鼠，检测细胞因子的含量。
（3）若PGD1-DP1是免疫反应信号的通路，则2组DP1激动剂处理组和4组DP1和DP2激动剂混合处理组的细胞因子含量明显增加，而1组睡眠剥夺小鼠和3组DP2激动剂处理组的细胞因子含量无明显变化。
（4）结合1、2、3问可知，睡眠剥夺和死亡的关系为，睡眠缺失会引发中枢神经系统PGD2的增加，从而导致血浆中的PGD2增加进而引发免疫反应异常，攻击自身细胞导致死亡，PGD2的作用，需要与DP1结合，所以为了减少睡眠缺失导致的小鼠死亡，可以从以下方面入手，进行干预：①抑制PGD2的合成；②抑制PGD2转运到循环系统；③抑制PGD2与DP1的结合；④抑制免疫反应。
20．【答案】（1）互利共生；协同进化
（2）根部；灭菌；苦草根表面；苦草（根表面）能够改善沉积物中PAHs分解菌的生长环境，或促进沉积物中PAHs分解菌的生长
（3）适当增加苦草的种群数量；改善沉积物中PAHs分解菌的生存环境（合理即可）
【知识点】协同进化与生物多样性的形成；种间关系
【解析】【解答】（1）由于苦草富集的内生菌能促进PAHs的分解，降低PAHs对苦草的毒害，而苦草可以向内生菌提供养料，这表明两者相互依存，彼此有利，所以内生菌与苦草之间的种间关系是互利共生。不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这一过程称为协同进化，所以二者相互作用并不断演化的过程称为协同进化。
（2）①因为苦草是通过根部与受污染的沉积物接触，其内生菌也主要在根部起作用，所以要重点检查苦草的根部，避免采集过程的影响。
②该实验是研究苦草分解PAHs的机制，Ⅰ组是苦草根表面不灭菌，沉积物灭菌；Ⅱ组是苦草根表面灭菌，沉积物不灭菌；那么Ⅲ组应该是苦草根表面和沉积物都灭菌，这样才能形成对照，全面探究苦草根表面和沉积物中的微生物对PAHs降解的作用，所以a和b的处理都是灭菌。
③从图中可以看出，Ⅰ组（苦草根表面不灭菌，沉积物灭菌）PAHs的降解率明显高于Ⅱ组（苦草根表面灭菌，沉积物不灭菌），说明苦草根表面的微生物在PAHs降解过程中发挥着更大的作用。根据实验结果，从种间关系的角度可以提出假说：苦草（根表面）能够改善沉积物中PAHs分解菌的生长环境，或促进沉积物中PAHs分解菌的生长。
（3）因为苦草和其根表面的微生物对PAHs污染修复有作用，所以适当增加苦草的种群数量，可以增强修复效果；改善沉积物中PAHs分解菌的生存环境，也能促进PAHs分解菌的作用，从而增强PAHs污染修复效果。
【分析】（1）物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化发展，这就是协同进化。
（2）种间关系主要有原始合作（互惠）、互利共生、种间竞争、捕食和寄生等。
（1）依据题干信息，苦草富集的内生菌能促进PAHs的分解，降低PAHs对苦草的毒害，而苦草可以向内生菌提供养料，可知，内生菌与苦草之间的种间关系是互利共生，二者相互作用并不断演化的过程，称为协同进化。
（2）①结合实验过程可知，应选取多株长势优良的苦草，并重点检查苦草的根部，避免采集过程的影响。
②枯草根部的内生菌能促进PAHs的分解，将处理后的苦草分成三组，对苦草根表面和沉积物进行下表中的处理，结合Ⅰ组、Ⅱ组的实验处理，可知对Ⅲ组中的a和b的处理应为灭菌处理。
③据图可知，Ⅰ组处理组的多环芳烃含量最低，说明改组的分解能力最强，Ⅰ组的苦草根表面没有进行灭菌，进而说明苦草根表面的微生物在PAHs降解过程中发挥着更大的作用。从种间关系的角度来看，可以进一步提出如下假说：苦草（根表面）能够改善沉积物中PAHs分解菌的生长环境，或者说，苦草（根表面）能够促进沉积物中PAHs分解菌的生长。
（3）结合小问2，可知，PAHs的降解与枯草、PAHs分解菌有关，所以从生态学角度来看，适当增加枯草的种群数量；改善沉积物中PAHs分解菌的生存环境，可以增强PAHs的污染修复效果。
21．【答案】（1）①；碳源；诱导物（乳糖、别乳糖）
（2）GFP基因不表达；光控化改造后的调节基因（表达光控化改造后的阻遏蛋白的基因）
（3）
处理 组别
1 2 3 4
野生型大肠杆菌 光控化改造后的大肠杆菌
IPTG － + － －
蓝光 － － + －
（4）显示三角形的荧光区域；用相应图案的遮光板遮盖培养基并用蓝光照射
【知识点】组织培养基的成分及作用；基因工程的操作程序（详细）；基因工程综合
【解析】【解答】（1）大肠杆菌会优先利用葡萄糖，当同时有葡萄糖和乳糖时，它不需要表达乳糖代谢相关基因。此时调节基因产生的阻遏蛋白与操纵区结合，阻断结构基因表达，对应①途径。当葡萄糖消耗完，大肠杆菌开始利用乳糖，乳糖作为碳源为大肠杆菌提供营养。此时乳糖（或别乳糖）作为诱导物与阻遏蛋白结合，改变阻遏蛋白的空间结构，使其不能与操纵区结合，从而调控结构基因表达。
（2）从图1可知，用蓝光照射时，阻遏蛋白结构改变，会与操纵区结合，阻断GFP基因的表达，所以GFP基因不表达。图2基因表达载体中，已经有启动子（P）、操纵区（O）、目的基因（GFP）、标记基因（KanR）、复制原点（Ori ），但缺少能表达光控化改造后的阻遏蛋白的基因（即光控化改造后的调节基因 ），只有有这个基因，才能根据蓝光的有无来调控目的基因表达。
（3）该实验目的是验证阻遏蛋白光控化改造后的调控效果。
组别1：用野生型大肠杆菌，不进行IPTG处理和蓝光处理，作为空白对照，观察正常情况下基因表达情况。
组别2：用野生型大肠杆菌，进行IPTG处理（诱导传统乳糖操纵子调控），不进行蓝光处理，与组别1对比，观察传统诱导物对野生型大肠杆菌的调控效果。
组别3：用光控化改造后的大肠杆菌，进行蓝光处理，不进行IPTG处理，验证蓝光对改造后大肠杆菌的调控效果。
组别4：用光控化改造后的大肠杆菌，不进行蓝光处理和IPTG处理，作为对照，观察改造后大肠杆菌在无蓝光和诱导物情况下的基因表达情况。
（4）蓝光环境下用三角形遮光板遮挡培养基，遮光区域没有蓝光照射，阻遏蛋白不会与操纵区结合，GFP基因正常表达，在紫外灯下显示三角形的荧光区域。若要构建其他形状的荧光图案，需要用相应图案的遮光板遮盖培养基并用蓝光照射，这样遮光区域基因表达，就会呈现出相应形状的荧光图案。
【分析】（1）基因工程是一种DNA操作技术，需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
（2）除了作为自变量的因素外，其余因素(无关变量)都保持一致，并将结果进行比较的实验叫作对照实验，对照实验一般要设置对照组和实验组。
（1）根据图示，①途径中调节基因表达的阻遏蛋白阻断了乳糖代谢相关基因的表达。大肠杆菌会优先利用葡萄糖，在同时添加葡萄糖和乳糖的培养基中，早期由于有葡萄糖存在，大肠杆菌主要利用①途径调控结构基因，从而抑制结构基因的表达，优先利用葡萄糖。而利用乳糖需要阻遏蛋白失活等一系列过程（即②途径），在葡萄糖存在时会受到一定抑制。所以早期主要是利用①途径调控结构基因。
当葡萄糖消耗完后，乳糖作为碳源为大肠杆菌提供营养。 阻遏蛋白主要与操纵序列（O序列）结合，当阻遏蛋白结合在O序列上时，会阻碍RNA聚合酶与启动子（P序列）结合，从而抑制结构基因的转录。当有乳糖存在时，乳糖的代谢产物别乳糖作为诱导物与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白构象改变，从O序列上解离下来，结构基因得以表达。
（2）由图1可知，用蓝光照射时，表达受阻，使GFP基因不表达，一个完整的基因表达载体应包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等。图中除未标出终止子外，还缺少光控化改造后的调节基因（表达光控化改造后的阻遏蛋白的基因）。
（3）对于野生型大肠杆菌，只有在有IPTG诱导时才会大量表达相关基因（因为野生型乳糖操纵子需要IPTG等诱导物解除阻遏蛋白对结构基因的抑制），所以在野生型大肠杆菌对应的IPTG列填“+”，蓝光列填“ - ”。 对于光控化改造后的大肠杆菌，在有蓝光照射时，阻遏蛋白构象改变，结构基因可表达，所以蓝光列填“+”；IPTG对其不是必需的，这里可以不处理，即IPTG列填“ - ”。整理如下：用蓝光照射光控化改造后的大肠杆菌，在蓝光环境下用三角形遮光板遮挡培养基，那么被遮光的部分（三角形内部）没有蓝光照射，阻遏蛋白正常结合操纵序列，结构基因不表达；未被遮光的部分有蓝光照射，阻遏蛋白构象改变，结构基因表达产生荧光蛋白。所以在紫外灯下培养基上会出现三角形亮斑（未遮光处有荧光），周围无荧光的实验现象。
若用成功转化后的大肠杆菌构建其他形状的荧光图案，需要进行的调控是根据所需图案设计相应的遮光装置，通过控制蓝光的照射区域来实现对不同部位大肠杆菌基因表达的调控，从而使大肠杆菌在不同区域按预期表达荧光蛋白形成特定形状。
1 / 1

展开更多......

收起↑